Une étude clinique des cellules NKG2D-CAR-NK pour le traitement du myélome multiple récurrent réfractaire

Le myélome multiple (MM) est une maladie maligne caractérisée par une prolifération clonale anormale de plasmocytes. C'est la deuxième tumeur maligne la plus fréquente parmi les tumeurs du système hématologique. Le taux d'incidence est de 2 à 3/100 000 et reste incurable. Ces dernières années, avec l'application de nouveaux schémas thérapeutiques à base de médicaments tels que les inhibiteurs du protéasome, les immunomodulateurs et les anticorps monoclonaux anti-CD38, le taux de rémission des patients atteints de MM a été considérablement amélioré et les effets secondaires toxiques liés à la chimiothérapie ont été réduits, augmentant ainsi la période de survie des patients. myélome multiple de 2-3 ans à plus de 5 ans. La greffe de cellules souches hématopoïétiques autologues séquentielles après un traitement d'induction intensifié est actuellement la stratégie de traitement privilégiée pour les patients aptes à une greffe de cellules souches hématopoïétiques. Pour le MM réfractaire en rechute, les inhibiteurs oraux du protéasome de nouvelle génération, les anticorps monoclonaux et l'immunothérapie cellulaire spécifique ont montré de bons effets thérapeutiques. Cependant, le myélome multiple reste une maladie incurable et des méthodes de traitement plus efficaces doivent être explorées pour améliorer l'efficacité et prolonger la durée de survie du myélome multiple récidivant et réfractaire.

Ces dernières années, CAR-T a obtenu des effets thérapeutiques significatifs dans les hémopathies malignes. L’immunothérapie par les lymphocytes T à récepteur d’antigène chimérique (CAR-T) est une nouvelle approche en développement rapide de l’immunothérapie adoptive des tumeurs ces dernières années. Sa principale caractéristique est d'obtenir des lymphocytes T qui reconnaissent les récepteurs spécifiques de l'antigène tumoral par modification du génie génétique et leur confèrent le ciblage, la destruction et la persistance. Des études CAR-T avec spécificité de l’antigène MM ont également été réalisées et ont donné de bons résultats. La thérapie cellulaire CAR-T est devenue un nouveau traitement efficace contre le MM, l’antigène mature des cellules B (BCMA) devenant une cible claire pour la thérapie cellulaire CAR-T. Les cellules BCMA CAR-T peuvent reconnaître et tuer les cellules MM dérivées de patients atteints de MM et exercer des effets antitumoraux chez les souris modèles MM via la voie de la perforine. Le taux efficace global de thérapie cellulaire BCMA CAR-T anti-souris pour le MM récurrent/réfractaire peut atteindre 81 %, avec un taux de RC de 55,5 % pour les patients et une rémission complète stricte (sCR) de 13,3 %. Cependant, à mesure que la durée d'application de la thérapie cellulaire CART augmente, la récidive reste un problème inévitable, avec environ 40 % des patients recevant une RC connaissant toujours une récidive. Parallèlement, des études ont montré que le CAR-T multicible peut prolonger la période de rémission et réduire les récidives. L'élargissement de la couverture des cibles cellulaires MM et l'élimination des cellules MM peu différenciées pourraient encore améliorer l'efficacité du CAR-T dans le traitement du MM réfractaire en rechute. Des études sur des modèles expérimentaux de souris ont confirmé que la combinaison de CAR-T anti-CS1 et de CAR-T anti-BCMA a de meilleurs effets thérapeutiques sur les cellules de myélome que l'utilisation de CAR-T anti-BCMA seuls. Des essais cliniques ont confirmé l'utilisation de cellules CAR-T anti BCMA dérivées de souris combinées à une perfusion de cellules CAR-T anti CD19 humanisées pour le traitement du MM récidivant et réfractaire, avec un ORR de 95,2 % et un taux de conversion MRD négatif de 81,0 %. Cependant, avec l’allongement de la durée du suivi, les patients subissent progressivement des récidives. Par conséquent, bien que la thérapie CAR-T ait donné des résultats cliniques positifs dans le traitement du myélome multiple, la récidive reste un problème difficile à surmonter et davantage de méthodes de traitement sont nécessaires pour résoudre ce problème.

Bien que les cellules CAR-T aient une forte capacité de destruction des tumeurs et une liaison ciblée spécifique, les problèmes liés à la thérapie CAR-T ne peuvent être ignorés. Premièrement, la thérapie CAR-T a des effets secondaires toxiques associés, notamment : (1) La toxicité auto-immune fait principalement référence à la réaction toxique « sur cible/hors tumeur ». Les cellules CAR attaquent les cellules tumorales tout en attaquant également les tissus normaux exprimant le même antigène, causant ainsi des dommages aux tissus normaux. (2) Le syndrome de libération du facteur cellulaire (CRS), qui est une toxicité non spécifique à l'antigène provoquée par des niveaux élevés d'activation immunitaire au-delà de l'état physiologique, est également la réponse toxique la plus importante de l'immunothérapie cellulaire CAR-T. Le SRC s'accompagne souvent d'une augmentation de diverses cytokines inflammatoires, telles que l'IL-2, l'IL-6, l'IL-10, le TNF-a et l'IFN-γ Wait. Les manifestations cliniques du SRC varient considérablement, la fièvre étant la plus courante, des douleurs musculaires, des nausées, une hypotension instable et une hypoxie étant fréquentes. Les symptômes globaux peuvent aller de légers symptômes pseudo-grippaux à des symptômes graves potentiellement mortels tels qu'une détresse respiratoire, un dysfonctionnement de plusieurs organes et même une défaillance. (3) Une neurotoxicité est également apparue chez certains sujets, il s'agit d'un effet secondaire toxique inattendu qui comprend principalement des symptômes tels qu'une conscience floue, un coma, une aphasie, des troubles moteurs et des convulsions. Deuxièmement, le cycle de préparation des cellules CAR-T est long et ne convient pas aux patients présentant une progression rapide de la maladie. À l’heure actuelle, la préparation de cellules CAR-T dans la population étudiée repose principalement sur le prélèvement de sang périphérique autologue et la transfection de lentivirus. Les lymphocytes T doivent subir une série d’opérations telles que le tri, l’activation, la transfection et l’amplification avant d’être réintroduits chez les patients, ce qui prend généralement 2 à 3 semaines. D'une part, elle ne peut pas répondre aux besoins thérapeutiques urgents des patients présentant une progression rapide de la maladie, et d'autre part, la culture in vitro à long terme conduit à une différenciation excessive des cellules CAR-T in vivo, entraînant une survie réduite, une prolifération, et capacité de destruction in vivo, réduisant ainsi l'efficacité thérapeutique. Enfin, l’efficacité du CAR-T peut être affectée par une chimiothérapie précoce. À l'heure actuelle, l'application clinique du CAR-T est principalement préparée par des lymphocytes T autologues, et les patients atteints de LMA en rechute/réfractaire ont reçu plusieurs traitements de chimiothérapie, entraînant une altération de la fonction des lymphocytes T, ce qui affecte l'efficacité du CAR-T et le pronostic du patient. Il est donc nécessaire de rechercher de nouveaux traitements alternatifs.

Les cellules NK sont des cellules immunitaires importantes dans l’organisme et constituent un élément important de l’immunité innée. Dans des conditions physiologiques, les récepteurs inhibiteurs des cellules NK reconnaissent les molécules du CMH de classe I largement exprimées à la surface des cellules tissulaires normales, ce qui inhibe la fonction des cellules NK et les empêche de tuer leurs propres cellules tissulaires normales. Dans le tissu tumoral, en raison de la régulation négative de l'expression des molécules du CMH de classe I à la surface des cellules tumorales, les ligands qui activent les récepteurs tels que NKp30, NKp44, NKp46 sont régulés positivement, conduisant à l'activation des cellules NK et finalement à la destruction des cellules tumorales. Les cellules CAR-NK expriment les molécules CAR à la surface des cellules NK, reconnaissent les antigènes cibles via CAR et activent davantage les cellules NK pour tuer les cellules tumorales. La structure CAR des cellules CAR-NK se compose généralement de trois parties, à savoir le domaine de liaison à l'antigène extracellulaire, le domaine transmembranaire et le domaine d'activation intracellulaire, qui est très similaire à la structure CAR utilisée dans la thérapie cellulaire CAR-T. Selon les différents domaines intracellulaires, les structures CAR seront également comparées et validées en conséquence.

Par rapport à la thérapie cellulaire CAR-T, les cellules CAR-NK présentent des avantages uniques en matière de thérapie cellulaire adoptive : 1) La probabilité que les cellules CAR-NK subissent des tempêtes de cytokines est faible. Les cytokines pro-inflammatoires sécrétées par les cellules CAR-T, telles que l'IL-1 et l'IL-6, sont les principales cytokines responsables du SRC. Les cellules CAR-NK actives produisent généralement du TNF-α. Il existe une différence significative entre les types de cytokines produites par le facteur de stimulation des colonies de granulocytes et de macrophages (GM-CSF) et les lymphocytes T. Des études cliniques ont montré que le traitement CAR-NK réduit considérablement la probabilité de tempêtes de cytokines. 2) Les cellules CAR-NK disposent de multiples mécanismes de destruction qui peuvent tuer les cellules tumorales avec une expression faible ou inexistante des antigènes cibles, réduisant ainsi la récidive des tumeurs négatives à l’antigène cible. Les cellules CAR-T sont difficiles à reconnaître les cellules cibles avec une expression faible ou inexistante des antigènes cibles, et ces cellules ne peuvent pas être éliminées, ce qui entraîne une récidive tumorale. Les cellules CAR-NK reconnaissent non seulement les antigènes de surface tumorales via des anticorps à chaîne unique pour tuer les cellules tumorales, mais activent également divers ligands de reconnaissance des récepteurs pour tuer les cellules tumorales. Tels que les récepteurs cytotoxiques naturels (NKp46, NKp44 et NKp30), NKG2D et DNAM-1. De plus, les cellules NK traversent le Fc γ RIII (CD16) induit une cytotoxicité dépendante des anticorps, et de multiples mécanismes se combinent pour tuer les cellules tumorales hétérogènes, réduisant ainsi le risque de récidive tumorale. 3) La transplantation allogénique de cellules CAR-NK ne provoque pas de maladie du greffon contre l'hôte (GvHD). Lorsque les cellules CAR-T de la population testée sont générées par des donneurs sains qui ne correspondent pas à l'antigène leucocytaire humain (HLA), les CMH non autogènes exprimés sur les cellules CAR-T allogéniques peuvent induire un rejet immunitaire et provoquer une toxicité hématologique grave. Les cellules NK sont des cellules immunitaires innées qui ne dépendent pas de la reconnaissance moléculaire des CMH. Les cellules allogéniques CAR-NK n’induisent pas de production de GvHD. 4) Les cellules NK proviennent de sources multiples pour répondre aux besoins des patients dont la qualité et la quantité de cellules sont affectées par plusieurs traitements de chimiothérapie. Les cellules NK peuvent être obtenues à partir de sang de cordon ombilical humain, de sang périphérique, de cellules souches pluripotentes induites et de lignées cellulaires NK-92. Pour les patients qui ont des difficultés à collecter suffisamment de cellules en raison de plusieurs traitements de chimiothérapie, plusieurs sources de cellules NK peuvent répondre aux besoins du traitement CAR-NK. 5) Les cellules CAR-NK peuvent fournir un traitement de « type localisé » en temps opportun. Les cellules NK ne sont pas limitées par des complexes majeurs d'histocompatibilité. Par conséquent, les cellules NK allogéniques peuvent être utilisées pour la modification et le développement d'une thérapie cellulaire CAR-NK disponible dans le commerce. Pour les patients présentant une progression tumorale rapide, un traitement rapide peut être fourni pour éviter la progression de la maladie due à l’attente de la préparation cellulaire.

Le récepteur NKG2D est un récepteur activateur qui exprime l'expression des cellules NK. Il peut reconnaître le ligand NKG2D (NKG2DL) exprimé dans les cellules tumorales et activer l'activité de destruction des cellules NK via les interactions NKG2D-NKG2DL. NKG2DL est situé à différentes positions sur le chromosome 6 et appartient à deux familles de gènes, dont MICA/MICB et ULBP. Le ligand NKG2D est exprimé à différents niveaux à la surface des cellules tumorales ou des cellules infectées par un virus, alors qu'il n'est pas exprimé à la surface des cellules normales, plus de 70 % des cellules tumorales humaines présentant une régulation positive du ligand NKG2D. Nos recherches précédentes ont montré que la lignée cellulaire de myélome U266 et plus de 62 % des patients atteints de MM expriment différents niveaux de ligands NKG2D, et que les cellules immunitaires peuvent intervenir dans la destruction des cellules MM grâce à l'interaction entre les récepteurs et les ligands NKG2D. La thérapie cellulaire ciblée NKG2DL CAR-NK pour le MM a obtenu de bons effets thérapeutiques lors d'expériences précliniques. Dans le même temps, 5 MM récurrents ont reçu des cellules NKG2D-CAR-NK sans effets indésirables liés au traitement, sans toxicité limitant la dose et sans réponse au SRC observée. Une étude préclinique a montré que NKG2D-CAR-NK a un effet cytotoxique plus important sur les cellules MM que sur les cellules NK simplement développées et activées, fournissant ainsi une base pour le traitement du MM avec NKG2D-CRA-NK.

Par conséquent, choisir NKG2DL comme cible pour traiter la LMA présente trois avantages principaux : d’une part, son expression spécifique sur les cellules tumorales peut garantir la sécurité des médicaments CAR-NK et éviter une toxicité grave hors cible ; De plus, la diversité des ligands de NKG2D peut, dans une certaine mesure, éviter la récidive tumorale causée par l'hétérogénéité des cellules MM ou un déficit à cible unique, et mieux maintenir l'efficacité du médicament ; Enfin, NKG2DL en tant que cible thérapeutique pour le MM a obtenu des données cliniques positives. Par conséquent, les enquêteurs prévoient d'évaluer l'efficacité et l'innocuité de la perfusion combinée de cellules NKG2D-CAR-NK dans le traitement du myélome multiple récurrent. Les données cliniques de cette étude peuvent fournir un support de données pour de nouveaux plans de traitement pour le MM réfractaire en rechute.