Perfusion allogénique de lymphocytes effecteurs de donneur inné après une greffe de cellules souches : l'essai IDEAL (IDEAL)

DESCRIPTION DU PROJET OBJECTIF : Déterminer si les résultats de la greffe chez les patients traités par GCSH pour LAM/SMD peuvent être améliorés par l'ajout d'une perfusion innée de lymphocytes de donneur (iDLI) tôt après la greffe. Les critères de jugement principaux sont la GVHD aiguë, la rechute et la survie sans rechute après GCSH.

CONTEXTE La greffe allogénique de cellules souches hématopoïétiques (GCSH) est un traitement curatif potentiel des maladies hématologiques malignes. La principale indication de la GCSH chez l'adulte est la leucémie aiguë, suivie du syndrome myélodysplasique. Dans la GCSH, la moelle osseuse et le système immunitaire du patient sont remplacés par ceux d'un donneur, au cours d'une procédure clinique approfondie réalisée dans un centre de transplantation hautement spécialisé. Le principe curable de la HSCT est une destruction cellule à cellule basée sur le système immunitaire des cellules leucémiques résiduelles médiée par les cellules du donneur appelée effet du greffon contre la leucémie (GVL).

Les principes de base de la HSCT sont donnés ci-dessous :

Régime de conditionnement Avant la perfusion du greffon du donneur, un régime de conditionnement est administré afin de réduire la charge tumorale et d'affaiblir le système immunitaire du receveur pour permettre la greffe des cellules du donneur. Le régime de conditionnement peut contenir différents degrés de myéloablation en fonction du degré d'immunosuppression souhaité adapté à la maladie, à l'âge du patient et à la comorbidité.

Donneurs et greffons de cellules souches Le greffon de cellules souches est le plus souvent obtenu à partir d'un frère ou d'une sœur HLA compatible (25 % des patients) ou d'un donneur de registre non apparenté HLA compatible.

Le greffon est obtenu du donneur soit par aspiration de moelle osseuse, soit par leucaphérèse (séparation cellulaire et élimination des leucocytes du sang restant) après administration de facteur de stimulation des colonies de granulocytes (G-CSF), qui mobilise les cellules souches dans le sang. Ce dernier est connu sous le nom de greffe de cellules souches du sang périphérique (PBSC) et est de loin le type de greffe le plus couramment utilisé à l'époque actuelle.

Contenu du greffon et reconstitution immunitaire du patient Le greffon de cellules souches contient des cellules souches qui établissent l'hématopoïèse dérivée du donneur, y compris un système immunitaire fonctionnel chez le patient, mais aussi des cellules immunitaires matures responsables de l'élimination précoce des cellules tumorales résiduelles par le greffon contre la leucémie (GVL) effet. La reconstitution immunitaire dépend de la dose et du contenu des cellules du donneur transplanté et le contenu du greffon et la reconstitution immunitaire du patient sont cruciaux pour le résultat global de la transplantation.

GVL et GVHD L'effet GVL est réalisé par des cellules donneuses lymphocytotoxiques qui tuent les cellules malignes résiduelles du patient. La GVL est traditionnellement médiée par les cellules T αβ du donneur dans un processus immunologique entraîné par les différences HLA entre les individus, c'est-à-dire une réponse allogénique.

Dans la maladie aiguë du greffon contre l'hôte (GVHD), impliquant également l'allo-reconnaissance HLA, les cellules T αβ du donneur attaquent les tissus normaux de la peau, du foie et du système gastro-intestinal du receveur, entraînant une maladie immunitaire potentiellement mortelle. La GVHD aiguë survient au cours des 3 premiers mois après la GCSH et l'évolution clinique est très variable, allant d'une présentation bénigne curable à une attaque immunitaire à part entière, qui est mortelle chez 80 à 90 % des patients (fig 2). La GVHD aiguë est observée chez 40 à 60 % des patients.

Rechute après GCSH La rechute du cancer hématologique après GCSH est une cause majeure de mortalité. Chez les patients atteints de LAM/SMD, environ 30 % présentent une récidive de la maladie après une GCSH. Le pronostic chez les patients rechuté après GCSH est sombre.

Perfusion de lymphocytes de donneurs Afin de prévenir les rechutes ou de traiter les rechutes manifestes après une GCSH, une dose de cellules supplémentaires provenant des donneurs de cellules souches d'origine, la perfusion de lymphocytes de donneurs (DLI), peut être perfusée au patient dans le but d'initier un effet GVL renouvelé/renforcé et éradiquer les cellules malignes restantes. Cependant, l'effet sur les cellules leucémiques du DLI conventionnel, contenant principalement des cellules TCR αβ du donneur, est incertain et limité par le risque de GVHD létal pour laquelle de nouvelles méthodes de DLI sont constamment en développement.

Cellules tueuses naturelles et cellules γδ du récepteur des cellules T Au cours des dernières années, les cellules tueuses naturelles (NK) et les cellules γδ du récepteur des cellules T (TCR), également appelées cellules effectrices innées, se sont révélées capables d'éliminer les cellules cancéreuses et de contribuer ainsi à la GVL- effet dans HSCT. Les cellules NK sont des lymphocytes innés, représentant environ 10 % de tous les lymphocytes, et destinés à éradiquer les cellules « stressées », malignes et infectées par des virus. Ils sont capables de lyser et d'éliminer les cellules tumorales de la leucémie en activant les récepteurs des familles des tueurs naturels (NK) et des récepteurs de la cytotoxicité naturelle (NCR) indépendamment des disparités HLA.

Les cellules T de type TCR αβ (cellules T CD4 et CD8) constituent la majorité de toutes les cellules T circulantes et des lymphocytes en général. Les cellules TCR γδ sont un sous-groupe de cellules T, différentes des cellules T αβ, qui constituent environ 5% de toutes les cellules T. Le répertoire des fonctions des cellules TCR γδ combine des caractéristiques du système immunitaire adoptif avec des réponses de type inné. Ils sont impliqués dans le contrôle de l'inflammation, la lutte contre les agents pathogènes et le maintien de la tolérance envers les auto-antigènes. Les TCR γδ sont également capables de reconnaître les cellules tumorales grâce à leur TCR et d'activer les récepteurs partagés avec les cellules NK (par ex. NKG2D) et leurs effets anti-tumoraux sont de plus en plus documentés contre les cellules leucémiques. La reconnaissance des cellules NK et TCR γδ est indépendante des disparités HLA, ce qui rend leur contribution à la GVHD moins probable, et leurs caractéristiques immunorégulatrices peuvent en fait protéger contre la GVHD. Ces cellules effectrices innées ont donc le potentiel de médier GVL sans GVHD dans le cadre de la HSCT.

Résultats du groupe de recherche des enquêteurs :

Sous cette hypothèse, notre groupe a mené une étude clinique prospective tout au long de 2015-2018 sur les concentrations de cellules NK et TCR γδ dans les greffes de cellules souches et lors de la reconstitution immunitaire tôt après la transplantation et les a associées aux résultats des patients en termes de GVHD, de rechute et sans rechute. survie. Les résultats ont montré que les patients transplantés avec de fortes doses de cellules NK dans le greffon et des concentrations élevées de cellules NK dans le sang périphérique tôt après la transplantation (jours 28 et 56) avaient une survie sans rechute significativement améliorée par rapport aux patients avec de faibles doses de greffe et une post-greffe précoce. concentrations de greffe de cellules NK. En ce qui concerne les cellules TCR γδ, les patients présentant une concentration élevée de cellules TCR γδ dans le sang périphérique tôt (jours 28 et 56) après la transplantation ont significativement moins de GVHD et moins de rechutes, ce qui améliore la survie globale et la survie sans rechute par rapport aux patients avec une faible post-transplantation. Concentrations de cellules TCR γδ.

Sur la base de ces résultats et de la littérature existante, le but de cette étude est la perfusion d'un DLI inné (iDLI) contenant des cellules NK et TCR γδ purifiées du donneur de cellules souches d'origine tôt après la HSCT. L'effet attendu d'une thérapie cellulaire supplémentaire avec ces cellules effectrices innées au cours de la reconstitution immunitaire précoce est une réduction des rechutes ainsi que des taux de GVHD et ainsi une amélioration des résultats après GCSH chez les patients atteints de LAM/SMD.

Procédure Il s'agit d'un projet de collaboration entre l'unité de greffe de moelle osseuse du département d'hématologie et le département d'immunologie clinique du Rigshospitalet, hôpital universitaire de Copenhague.

Environ 60 patients par an reçoivent des PBSC-HSCT pour les diagnostics de LMA ou de SMD dans notre centre. Un patient sur quatre a un frère ou une sœur HLA identique, tandis que les autres patients reçoivent des greffes de cellules souches de donneurs non apparentés appariés provenant de registres internationaux de donneurs. Pour cette étude, la randomisation génétique sera appliquée afin que les patients avec des frères et sœurs HLA identiques soient inclus pour l'intervention tandis que les patients avec des donneurs non apparentés recevant une GCSH standard seront inclus dans le groupe témoin. L'arrière-plan de la conception est la disponibilité des donneurs ; seuls les donneurs frères et sœurs peuvent être recrutés pour faire un don iDLI. Avec un taux de recrutement estimé à environ 85 %, 13 à 15 paires patient/donneur dans le groupe d'intervention devraient être recrutées par an sur un total de trois ans, soit un total de 39 à 45 paires. Dans une précédente étude prospective, les investigateurs avaient obtenu un taux de recrutement de 97 %. Historiquement, une incidence plus élevée de GVHD a été observée dans les greffes utilisant un donneur non apparenté, mais en raison d'un typage HLA plus précis et de meilleurs protocoles de suppression immunitaire, la GVHD et l'incidence des rechutes sont aujourd'hui comparables entre les greffes apparentées et non apparentées. C'est également le cas au centre de transplantation de Rigshospitalet, comme précédemment publié6.

Pour intervenir :

Les donneurs subiront un examen de santé au Cell Therapy Facility, Department of Clinical Immunology, dans les 30 jours précédant le don (procédure standard). Jour 7 avant GCSH : Début du régime de conditionnement préparant le patient à la GCSH (procédure standard) Jour 5 avant GCSH : Début de la stimulation G-CSF du donneur afin de mobiliser les cellules souches pour la leucaphérèse (procédure standard).

Leucaphérèse du donneur et perfusion du greffon aux patients, appelée jour 0 de la GCSH (procédure standard) Jour 14 après la GCSH : leucaphérèse du donneur (sans stimulation préalable du G-CSF), manipulation du produit et transfusion d'iDLI au patient (intervention).

Groupe témoin : procédure standard de GCSH telle que décrite ci-dessus chez les patients recevant des greffons de donneurs non apparentés.

Procédure de DLI modifié = iDLI :

Les globules blancs sont obtenus du donneur par leucaphérèse à l'aide de l'aphérèse Spectra Optia. (Terumo BCT) à l'unité de banque de sang, département d'immunologie clinique, Rigshospitalet. La purification des cellules effectrices innées est réalisée par déplétion en TCRαβ/CD19 du produit frais de leucaphérèse avec le CliniMACS Prodigy System (Miltenyi Biotec). Cette procédure élimine les cellules T TCRαβ avec les cellules B (cellules CD19positives) pour donner un produit cellulaire enrichi en cellules NK et en cellules TCR γδ et est couramment utilisée au Rigshospitalet pour les procédures impliquées dans les transplantations pédiatriques.

La dose prévue de cellules récoltées est de 108 lymphocytes/kg, ce qui donne des doses cellulaires attendues de 107 cellules NK/kg et de 1 à 5 x 106 cellules TCR γδ/kg après l'épuisement. Le produit iDLI est fraîchement perfusé au patient au service d'hématologie peu de temps après la procédure de déplétion.

Phénotypage immunitaire :

Le phénotypage immunitaire du produit iDLI ainsi que la greffe de cellules souches d'origine seront effectués à l'aide d'un panel de cytométrie en flux lyophilisé hautement standardisé conçu par le client (produit DuraClone de Beckman Coulter) développé et couramment utilisé pour la surveillance de la fonction immunitaire au Département d'immunologie clinique. Deux tubes seront inclus pour le phénotypage détaillé des lymphocytes dans cette étude.

Le tube 1 comprend des marqueurs des cellules T globales (CD3, CD4, CD8), des sous-types de cellules NK (CD16, CD56), des cellules B (CD19) et des monocytes (CD14). Le tube 2 comprend des marqueurs des cellules TCR α/β globales, des cellules TCR γ/δ globales, des deux principaux sous-types de TCR γ/δ (TCR Vδ1, TCR Vδ2) et des marqueurs d'activation des cellules TCR γ/δ (HLA-DR, CD8, CD8beta ).

Le même panel sera utilisé pour la caractérisation de la reconstitution immunitaire dans des échantillons de sang périphérique chez les patients le jour de la perfusion iDLI et 14 et 21 jours après (c.-à-d. jours 14, 28 et 56 après la transplantation. Les cellules viables seront cryoconservées pour des études fonctionnelles ultérieures.

Plan de gestion des données Les données cliniques sur les résultats des patients et des greffes seront acquises à partir de la base de données cliniques sur les greffes (IBMTR 2019) située et administrée à l'Unité de greffe, Département d'hématologie. Les données de cytométrie en flux issues de la caractérisation des produits iDLI, des greffes de cellules souches et de la reconstitution immunitaire du patient seront acquises auprès du Département d'immunologie clinique et traitées par un logiciel d'analyse approprié (Kaluza, Flow Cytometry Analysis Software, Beckman Coulter). Les données cliniques et de laboratoire seront assemblées, structurées et traitées dans SPSS (SPSS® Statistics, IBM) qui, avec R (The R Project for Statistical Computing, www.r-project.org) sera utilisé pour les analyses statistiques. Toutes les données seront stockées au Rigshospitalet, Hôpital universitaire de Copenhague, conformément aux règles de protection des données de l'Agence danoise de protection des données.

Analyses statistiques L'incidence cumulée de la GVHD aiguë et des rechutes chez les patients traités par iDLI par rapport aux patients recevant une GCSH standard sera comparée à l'aide de l'analyse des risques concurrents de Gray. La survie sans rechute entre les deux groupes sera comparée à l'aide de l'analyse de survie de Kaplan Meier et des modèles de risque proportionnel de Cox. Les doses cellulaires et le phénotypage immunitaire des greffes iDLI et de cellules souches originales ainsi que les concentrations cellulaires et le phénotypage lors de la reconstitution immunitaire du patient seront saisis à l'aide de statistiques descriptives. SPSS (SPSS® Statistics, IBM) et R (The R Project for Statistical Computing, www.r-project.org) seront appliqués pour le calcul statistique.

Puissance Basé sur les résultats d'une étude précédente du groupe de recherche des investigateurs décrivant la GVHD, la rechute et la survie sans rechute chez les patients avec des doses élevées ou faibles de cellules NK/TCR γδ dans les greffes de greffe et pendant la reconstitution immunitaire précoce. Les chercheurs prévoient une réduction de l'incidence des rechutes de 30 % à 5 % et une réduction de l'incidence aiguë de la GVHD de 50 % à 20 %. Avec la randomisation génétique, les patients avec des frères et sœurs HLA identiques seront inclus pour l'intervention tandis que les patients avec des donneurs non apparentés recevant une GCSH standard seront inclus comme témoins. Testé à un seuil de signification de 0,05 avec une puissance de 80 % (bêta 0,2), un échantillon de 35 à 38 patients dans chaque groupe est approprié pour l'étude.