Kliininen tutkimus NKG2D-CAR-NK -soluista refraktaarisen toistuvan multippelin myelooman hoitoon

Multippeli myelooma (MM) on pahanlaatuinen sairaus, johon liittyy klooninen epänormaali plasmasolujen lisääntyminen. Se on toiseksi yleisin pahanlaatuinen kasvain hematologisen järjestelmän kasvaimissa. Ilmaantuvuus on 2-3/100000, ja se on edelleen parantumaton. Viime vuosina uusien lääkepohjaisten hoito-ohjelmien, kuten proteasomi-inhibiittoreiden, immunomodulaattoreiden ja monoklonaalisten CD38-vasta-aineiden, soveltamisen myötä MM-potilaiden remissioaste on parantunut merkittävästi ja kemoterapiaan liittyvät toksiset sivuvaikutukset ovat vähentyneet, mikä pidentänyt eloonjäämisaikaa. multippeli myelooma 2-3 vuodesta yli 5 vuoteen. Jaksottainen autologinen hematopoieettinen kantasolusiirto tehostetun induktiohoidon jälkeen on tällä hetkellä ensisijainen hoitostrategia potilaille, jotka soveltuvat hematopoieettiseen kantasolusiirtoon. Uuden sukupolven proteasomi-inhibiittorit, monoklonaaliset vasta-aineet ja spesifinen soluimmunoterapia ovat osoittaneet hyviä terapeuttisia vaikutuksia uusiutuneessa refraktaarisessa MM:ssä. Multippeli myelooma on kuitenkin edelleen parantumaton sairaus, ja tehokkaampia hoitomenetelmiä on tutkittava uusiutuneen ja refraktorisen multippelin myelooman tehokkuuden parantamiseksi ja eloonjäämisajan pidentämiseksi.

Viime vuosina CAR-T on saavuttanut merkittäviä terapeuttisia vaikutuksia hematologisissa pahanlaatuisissa kasvaimissa. Kimeerinen antigeenireseptori T-solu (CAR-T) -immunoterapia on viime vuosina nopeasti kehittyvä uusi lähestymistapa kasvainten adoptiiviseen immuunihoitoon. Sen pääominaisuus on saada T-soluja, jotka tunnistavat kasvainantigeenispesifiset reseptorit geenitekniikan modifikaation avulla, ja antaa niille kohdistusta, tappamista ja pysyvyyttä. Myös MM-antigeenispesifisyyttä mittaavia CAR-T-tutkimuksia on tehty ja saatu hyviä tuloksia. CAR-T-soluterapiasta on tullut tehokas uusi hoitomuoto MM:lle, ja B-solujen kypsästä antigeenistä (BCMA) on tulossa selkeä kohde CAR-T-soluterapialle. BCMA CAR-T -solut voivat tunnistaa ja tappaa MM-potilaista peräisin olevia MM-soluja ja aiheuttaa kasvaimia estäviä vaikutuksia MM-mallihiirissä perforiinireitin kautta. Anti-hiiriperäisen BCMA CAR-T -soluhoidon kokonaisteho toistuvassa/refraktorisessa MM:ssä voi olla 81 %, potilaiden CR-aste on 55,5 % ja tiukka täydellinen remissio (sCR) 13,3 %. Kuitenkin, kun CART-soluterapian käyttöaika pitenee, uusiutuminen on edelleen väistämätön ongelma, sillä noin 40 %:lla CR:ää saavista potilaista uusiutuu edelleen. Samaan aikaan tutkimukset ovat osoittaneet, että monikohde CAR-T voi pidentää remissiojaksoa ja vähentää uusiutumista. MM-solukohteiden kattavuuden laajentaminen ja heikosti erilaistuneiden MM-solujen puhdistaminen voivat edelleen parantaa CAR-T:n tehokkuutta uusiutuneen refraktaarisen MM:n hoidossa. Hiirillä tehdyt kokeelliset tutkimukset ovat vahvistaneet, että anti-CS1 CAR-T:n ja anti-BCMA CAR-T:n yhdistelmällä on paremmat terapeuttiset vaikutukset myeloomasoluihin kuin käyttämällä anti-BCMA CAR-T:tä yksinään. Kliiniset tutkimukset ovat vahvistaneet hiirestä peräisin olevien anti-BCMA CAR-T -solujen käytön yhdistettynä humanisoituun anti-CD19 CAR-T -soluinfuusioon uusiutuneen ja refraktaarisen MM:n hoidossa. ORR on 95,2 % ja negatiivinen MRD-konversioprosentti 81,0 %. Seurantaajan pidentyessä potilaat uusiutuvat kuitenkin vähitellen. Siksi, vaikka CAR-T-hoito on osoittanut myönteisiä kliinisiä tuloksia multippelin myelooman hoidossa, uusiutuminen on edelleen vaikea ratkaistava ongelma, ja tämän ongelman ratkaisemiseksi tarvitaan lisää hoitomenetelmiä.

Vaikka CAR-T-soluilla on vahva kasvaintappamiskyky ja spesifinen kohdennettu sitoutuminen, CAR-T-hoidon ongelmia ei voida jättää huomiotta. Ensinnäkin CAR-T-hoidolla on toisiinsa liittyviä toksisia sivuvaikutuksia, jotka sisältävät pääasiassa: (1) Autoimmuunimyrkyllisyys viittaa pääasiassa myrkylliseen reaktioon "on target/off kasvain". CAR-solut hyökkäävät kasvainsoluja vastaan ​​samalla kun ne hyökkäävät normaaleja kudoksia, jotka ilmentävät samaa antigeeniä, aiheuttaen vaurioita normaaleille kudoksille. (2) Solutekijän vapautumisoireyhtymä (CRS), joka on ei-antigeenispesifinen toksisuus, joka johtuu korkeasta immuuniaktivaatiotasosta fysiologisen tilan ulkopuolella, on myös CAR-T-soluimmunoterapian merkittävin toksinen vaste. CRS:ään liittyy usein erilaisten tulehduksellisten sytokiinien, kuten IL-2, IL-6, IL-10, TNF-a ja IFN-y, lisääntyminen. CRS:n kliiniset oireet vaihtelevat suuresti, ja kuume on yleisin, lihaskipu, pahoinvointi, epävakaa hypotensio ja hypoksia esiintyvät usein. Yleisoireet voivat vaihdella lievistä flunssan kaltaisista oireista vakaviin hengenvaarallisiin oireisiin, kuten hengitysvaikeudet, useiden elinten toimintahäiriöt ja jopa vajaatoiminta. (3) Joillakin koehenkilöillä esiintyi myös neurotoksisuutta, joka on odottamaton myrkyllinen sivuvaikutus, joka sisältää pääasiassa sellaisia ​​oireita kuin tajunnan hämärtyminen, kooma, afasia, motoriset häiriöt ja kohtaukset. Toiseksi CAR-T-solujen valmistussykli on pitkä eikä sovellu potilaille, joiden sairaus etenee nopeasti. Tällä hetkellä CAR-T-solujen valmistus tutkimuspopulaatiossa perustuu enimmäkseen autologiseen ääreisveren keräämiseen ja lentivirustransfektioon. T-soluille on tehtävä sarja toimenpiteitä, kuten lajittelu, aktivointi, transfektio ja monistus, ennen kuin ne tuodaan uudelleen potilaille, mikä kestää yleensä 2-3 viikkoa. Toisaalta se ei pysty vastaamaan potilaiden kiireellisiin hoitotarpeisiin, joilla sairaus etenee nopeasti, ja toisaalta pitkäaikainen in vitro -viljely johtaa CAR-T-solujen liialliseen erilaistumiseen in vivo, mikä vähentää eloonjäämistä, lisääntymistä, ja tappamiskyky in vivo, mikä vähentää terapeuttista tehoa. Lopuksi varhainen kemoterapia voi vaikuttaa CAR-T:n tehoon. Tällä hetkellä CAR-T:n kliinistä sovellusta valmistelevat enimmäkseen autologiset T-solut, ja potilaat, joilla on uusiutunut/refraktorinen AML, ovat saaneet useita kemoterapiahoitoja, mikä on johtanut heikentyneeseen T-solutoimintaan, mikä vaikuttaa CAR-T:n tehokkuuteen ja potilaan ennusteeseen. Siksi on tarpeen etsiä uusia vaihtoehtoisia hoitomuotoja.

NK-solut ovat tärkeitä immuunisoluja kehossa ja tärkeä osa synnynnäistä immuniteettia. Fysiologisissa olosuhteissa NK-soluja estävät reseptorit tunnistavat MHC-luokan I molekyylejä, jotka ilmentyvät laajalti normaalien kudossolujen pinnalla, mikä estää NK-solujen toimintaa ja estää niitä tappamasta omia normaaleja kudossolujaan. Kasvainkudoksessa kasvainsolujen pinnalla tapahtuvan MHC-luokan I molekyylin ilmentymisen vaimenemisen vuoksi ligandit, jotka aktivoivat reseptoreita, kuten NKp30, NKp44, NKp46, lisääntyvät, mikä johtaa NK-solujen aktivaatioon ja lopulta tuumorisolujen tappamiseen. CAR-NK-solut ilmentävät CAR-molekyylejä NK-solujen pinnalla, tunnistavat kohdeantigeenit CAR:n kautta ja aktivoivat edelleen NK-soluja tappamaan kasvainsoluja. CAR-NK-solujen CAR-rakenne koostuu yleensä kolmesta osasta, nimittäin solunulkoisesta antigeenia sitovasta domeenista, transmembraanidomeenista ja solunsisäisestä aktivaatiodomeenista, joka on hyvin samanlainen kuin CAR-T-soluterapiassa käytetty CAR-rakenne. Eri intrasellulaaristen domeenien mukaan myös CAR-rakenteita verrataan ja validoidaan vastaavasti.

Verrattuna CAR-T-soluhoitoon CAR-NK-soluilla on ainutlaatuiset etunsa adoptiivisessa soluterapiassa: 1) CAR-NK-solujen todennäköisyys kokea sytokiinimyrskyjä on pieni. CAR-T-solujen erittämät tulehdusta edistävät sytokiinit, kuten IL-1 ja IL-6, ovat tärkeimmät CRS:ää aiheuttavat sytokiinit. Aktiiviset CAR-NK-solut tuottavat tyypillisesti TNF-α:ta Granulosyyttimakrofagipesäkkeitä stimuloivan tekijän (GM-CSF) ja T-lymfosyyttien tuottamien sytokiinien välillä on merkittävä ero. Kliiniset tutkimukset ovat osoittaneet, että CAR-NK-hoito vähentää merkittävästi sytokiinimyrskyjen todennäköisyyttä. 2) CAR-NK-soluilla on useita tappamismekanismeja, jotka voivat tappaa kasvainsoluja, joissa kohdeantigeenien ilmentyminen on vähäistä tai ei ollenkaan, mikä vähentää kohdeantigeeninegatiivisten kasvainten uusiutumista. CAR-T-solujen on vaikea tunnistaa kohdesoluja, joissa kohdeantigeenien ilmentyminen on vähäistä tai ei ollenkaan, eikä näitä soluja voida puhdistaa, mikä johtaa kasvaimen uusiutumiseen. CAR-NK-solut eivät ainoastaan ​​tunnista kasvaimen pinta-antigeenejä yksiketjuisten vasta-aineiden kautta tuhotakseen kasvainsoluja, vaan myös aktivoivat erilaisia ​​reseptorintunnistusligandeja tappamaan kasvainsoluja. Kuten luonnolliset sytotoksiset reseptorit (NKp46, NKp44 ja NKp30), NKG2D ja DNAM-1. Lisäksi NK-solut kulkevat Fc y RIII:n (CD16) läpi, mikä indusoi vasta-aineriippuvaista sytotoksisuutta, ja useat mekanismit yhdistyvät tappamaan heterogeeniset kasvainsolut, mikä vähentää kasvaimen uusiutumisen riskiä. 3) CAR-NK-solujen allogeeninen transplantaatio ei aiheuta graft-versus-host -tautia (GvHD). Kun testipopulaation CAR-T-soluja tuottavat terveet luovuttajat, jotka eivät vastaa ihmisen leukosyyttiantigeeniä (HLA), allogeenisissa CAR-T-soluissa ilmentyvät ei-autogeeniset MHC:t voivat aiheuttaa immuunihyljinnän ja aiheuttaa vakavaa hematologista toksisuutta. NK-solut ovat synnynnäisiä immuunisoluja, jotka eivät ole riippuvaisia ​​MHC-molekyylien tunnistamisesta. Allogeeniset CAR-NK-solut eivät indusoi GvHD-tuotantoa. 4) NK-solut tulevat useista lähteistä vastaamaan potilaiden tarpeita, joiden solujen laatuun ja määrään vaikuttavat useat kemoterapiahoidot. NK-soluja voidaan saada ihmisen napanuoraverestä, ääreisverestä, indusoiduista pluripotenteista kantasoluista ja NK-92-solulinjoista. Potilaille, joilla on vaikeuksia kerätä riittävästi soluja useiden kemoterapiahoitojen vuoksi, useat NK-solujen lähteet voivat täyttää CAR-NK-hoidon tarpeet. 5) CAR-NK-solut voivat tarjota oikea-aikaista "pistetyyppistä" hoitoa. Suuret histokompatibiliteettikompleksit eivät rajoita NK-soluja, joten allogeenisiä NK-soluja voidaan käyttää modifiointiin ja kehittämiseen CAR-NK-soluterapiaan. Potilaille, joilla kasvain etenee nopeasti, voidaan tarjota oikea-aikainen hoito, jotta vältetään taudin eteneminen soluvalmistelun odottamisen vuoksi.

NKG2D-reseptori on aktivoiva reseptori, joka ilmentää NK-solujen ilmentymistä. Se voi tunnistaa kasvainsoluissa ilmennetyn NKG2D-ligandin (NKG2DL) ja aktivoida NK-soluja tappavan aktiivisuuden NKG2D-NKG2DL-vuorovaikutusten kautta. NKG2DL sijaitsee eri kohdissa kromosomissa 6 ja kuuluu kahteen geeniperheeseen, mukaan lukien MICA/MICB ja ULBP. NKG2D-ligandi ekspressoituu eri tasoilla kasvainsolujen tai viruksen infektoimien solujen pinnalla, kun taas sitä ei ekspressoidu normaalien solujen pinnalla, ja yli 70 % ihmisen kasvainsoluista osoittaa NKG2D-ligandin lisääntymistä. Aiemmat tutkimuksemme ovat osoittaneet, että U266-myeloomasolulinja ja yli 62 % MM-potilaista ilmentävät eri tasoja NKG2D-ligandeja, ja immuunisolut voivat välittää MM-solujen tappamista NKG2D-reseptorien ja ligandien välisen vuorovaikutuksen kautta. Kohdennettu NKG2DL CAR-NK -soluhoito MM:lle saavutti hyviä terapeuttisia vaikutuksia prekliinisissä kokeissa. Samaan aikaan 5 toistuvaa MM:ää sai NKG2D-CAR-NK-soluja ilman hoitoon liittyviä haittavaikutuksia, annosta rajoittavaa toksisuutta eikä havaittu CRS-vastetta. Prekliininen tutkimus on osoittanut, että NKG2D-CAR-NK:lla on sytotoksisempi vaikutus MM-soluihin kuin yksinkertaisesti laajentuneilla ja aktivoiduilla NK-soluilla, mikä tarjoaa perustan MM:n hoidolle NKG2D-CRA-NK:lla.

Siksi NKG2DL:n valitsemisella AML:n hoidon kohteeksi on kolme pääetua: toisaalta sen spesifinen ilmentyminen kasvainsoluissa voi varmistaa CAR-NK-lääkkeiden turvallisuuden ja välttää vakavan kohteen ulkopuolisen toksisuuden; Lisäksi NKG2D-ligandien monimuotoisuus voi jossain määrin välttää MM-solujen heterogeenisyyden tai yhden kohteen puutteen aiheuttaman kasvaimen uusiutumisen ja ylläpitää paremmin lääkkeen tehoa; Lopuksi, NKG2DL MM:n terapeuttisena kohteena on saanut positiivisia kliinisiä tietoja. Siksi tutkijat aikovat arvioida NKG2D-CAR-NK-solujen yhdistetyn infuusion tehokkuutta ja turvallisuutta toistuvan multippelin myelooman hoidossa. Tämän tutkimuksen kliiniset tiedot voivat tarjota tukea uusille hoitosuunnitelmille uusiutuneen refraktaarisen MM:n hoitoon.