Uno studio clinico sulle cellule NKG2D-CAR-NK per il trattamento del mieloma multiplo ricorrente refrattario

Il mieloma multiplo (MM) è una malattia maligna con proliferazione clonale anormale delle plasmacellule. È il secondo tumore maligno più comune tra i tumori del sistema ematologico. Il tasso di incidenza è di 2-3/100.000 ed è ancora incurabile. Negli ultimi anni, con l’applicazione di nuovi regimi farmacologici come gli inibitori del proteasoma, gli immunomodulatori e gli anticorpi monoclonali anti CD38, il tasso di remissione dei pazienti con MM è stato significativamente migliorato e gli effetti collaterali tossici correlati alla chemioterapia sono stati ridotti, aumentando il periodo di sopravvivenza dei pazienti. mieloma multiplo da 2-3 anni a più di 5 anni. Il trapianto autologo sequenziale di cellule staminali emopoietiche dopo terapia di induzione intensificata è attualmente la strategia terapeutica preferita per i pazienti idonei al trapianto di cellule staminali ematopoietiche. Per il MM refrattario recidivante, gli inibitori orali del proteasoma di nuova generazione, gli anticorpi monoclonali e l’immunoterapia cellulare specifica hanno mostrato buoni effetti terapeutici. Tuttavia, il mieloma multiplo è ancora una malattia incurabile e devono essere esplorati metodi di trattamento più efficaci per migliorare l’efficacia e prolungare il tempo di sopravvivenza del mieloma multiplo recidivante e refrattario.

Negli ultimi anni, la CAR-T ha ottenuto effetti terapeutici significativi nelle neoplasie ematologiche. L’immunoterapia con cellule T con recettore dell’antigene chimerico (CAR-T) è un nuovo approccio in rapido sviluppo all’immunoterapia adottiva dei tumori negli ultimi anni. La sua caratteristica principale è quella di ottenere cellule T che riconoscono i recettori specifici dell'antigene tumorale attraverso la modifica dell'ingegneria genetica e dotarli di targeting, uccisione e persistenza. Sono stati condotti anche studi CAR-T con specificità dell'antigene MM e hanno ottenuto buoni risultati. La terapia con cellule CAR-T è diventata un nuovo trattamento efficace per il MM, con l’antigene maturo delle cellule B (BCMA) che diventa un chiaro bersaglio per la terapia con cellule CAR-T. Le cellule CAR-T BCMA possono riconoscere e uccidere le cellule MM derivate da pazienti con MM ed esercitare effetti antitumorali nei topi modello MM attraverso la via della perforina. Il tasso efficace complessivo della terapia con cellule CAR-T BCMA derivate dal topo per il MM ricorrente/refrattario può raggiungere l’81%, con un tasso di CR del 55,5% per i pazienti e una rigorosa remissione completa (sCR) del 13,3%. Tuttavia, con l’aumento del tempo di applicazione della terapia cellulare CART, la recidiva rimane un problema inevitabile, con circa il 40% dei pazienti che ricevono CR che continuano a manifestare recidiva. Nel frattempo, gli studi hanno dimostrato che i CAR-T multi-bersaglio possono prolungare il periodo di remissione e ridurre le recidive. L’espansione della copertura dei bersagli delle cellule MM e l’eliminazione delle cellule MM scarsamente differenziate possono migliorare ulteriormente l’efficacia delle CAR-T nel trattamento del MM refrattario recidivante. Studi su modelli sperimentali sui topi hanno confermato che la combinazione di CAR-T anti-CS1 e CAR-T anti-BCMA ha effetti terapeutici migliori sulle cellule di mieloma rispetto all’uso del solo CAR-T anti-BCMA. Studi clinici hanno confermato l’uso di cellule CAR-T anti BCMA derivate dal topo combinate con infusione di cellule CAR-T anti CD19 umanizzate per il trattamento del MM recidivante e refrattario, con un ORR del 95,2% e un tasso di conversione MRD negativo dell’81,0%. Tuttavia, con l’estensione del tempo di follow-up, i pazienti sperimentano gradualmente una recidiva. Pertanto, sebbene la terapia CAR-T abbia mostrato risultati clinici positivi nel trattamento del mieloma multiplo, la recidiva rimane un problema difficile da superare e sono necessari più metodi di trattamento per affrontare questo problema.

Sebbene le cellule CAR-T abbiano una forte capacità di uccidere il tumore e un legame mirato specifico, i problemi della terapia CAR-T non possono essere ignorati. In primo luogo, la terapia CAR-T ha effetti collaterali tossici correlati, tra cui principalmente: (1) La tossicità autoimmune si riferisce principalmente alla reazione tossica "sul bersaglio/fuori dal tumore". Le cellule CAR attaccano le cellule tumorali attaccando anche i tessuti normali che esprimono lo stesso antigene, causando danni ai tessuti normali. (2) La sindrome da rilascio del fattore cellulare (CRS), che è una tossicità non antigene-specifica causata da alti livelli di attivazione immunitaria oltre lo stato fisiologico, è anche la risposta tossica più importante dell'immunoterapia con cellule CAR-T. La CRS è spesso accompagnata da un aumento di varie citochine infiammatorie, come IL-2, IL-6, IL-10, TNF-a e IFN-γ. Aspetta. Le manifestazioni cliniche della CRS variano notevolmente, con la febbre che è la più comune, dolore muscolare, nausea, ipotensione instabile e ipossia che si verificano frequentemente. I sintomi generali possono variare da lievi sintomi simil-influenzali a gravi sintomi potenzialmente letali come difficoltà respiratoria, disfunzione multiorgano e persino insufficienza respiratoria. (3) In alcuni soggetti è comparsa anche neurotossicità, un effetto collaterale tossico inaspettato che comprende principalmente sintomi quali coscienza offuscata, coma, afasia, disturbi motori e convulsioni. In secondo luogo, il ciclo di preparazione delle cellule CAR-T è lungo e non adatto a pazienti con rapida progressione della malattia. Allo stato attuale, la preparazione delle cellule CAR-T nella popolazione in studio si basa principalmente sulla raccolta di sangue periferico autologo e sulla trasfezione di lentivirus. Le cellule T devono essere sottoposte a una serie di operazioni quali smistamento, attivazione, trasfezione e amplificazione prima di essere reintrodotte nei pazienti, operazione che generalmente richiede 2-3 settimane. Da un lato, non può soddisfare le esigenze terapeutiche urgenti dei pazienti con rapida progressione della malattia e, dall’altro, la coltivazione in vitro a lungo termine porta a un’eccessiva differenziazione delle cellule CAR-T in vivo, con conseguente riduzione della sopravvivenza, della proliferazione e della sopravvivenza. e capacità di uccidere in vivo, riducendo l’efficacia terapeutica. Infine, l’efficacia delle CAR-T può essere influenzata dalla chemioterapia precoce. Allo stato attuale, l’applicazione clinica delle CAR-T è preparata principalmente da cellule T autologhe e i pazienti con leucemia mieloide acuta recidivante/refrattaria hanno ricevuto molteplici trattamenti chemioterapici, con conseguente compromissione della funzione delle cellule T, che influisce sull’efficacia delle CAR-T e sulla prognosi del paziente. Pertanto, è necessario cercare nuovi trattamenti alternativi.

Le cellule NK sono importanti cellule immunitarie nel corpo e una componente importante dell'immunità innata. In condizioni fisiologiche, i recettori inibitori delle cellule NK riconoscono le molecole MHC di classe I ampiamente espresse sulla superficie delle cellule dei tessuti normali, che inibiscono la funzione delle cellule NK e impediscono loro di uccidere le proprie cellule dei tessuti normali. Nel tessuto tumorale, a causa della downregulation dell'espressione delle molecole MHC di classe I sulla superficie delle cellule tumorali, i ligandi che attivano i recettori come NKp30, NKp44, NKp46 vengono sovraregolati, portando all'attivazione delle cellule NK e, infine, all'uccisione delle cellule tumorali. Le cellule CAR-NK esprimono molecole CAR sulla superficie delle cellule NK, riconoscono gli antigeni bersaglio attraverso il CAR e attivano ulteriormente le cellule NK per uccidere le cellule tumorali. La struttura CAR delle cellule CAR-NK è solitamente costituita da tre parti, vale a dire il dominio di legame dell'antigene extracellulare, il dominio transmembrana e il dominio di attivazione intracellulare, che è molto simile alla struttura CAR utilizzata nella terapia con cellule CAR-T. A seconda dei diversi domini intracellulari, anche le strutture CAR verranno confrontate e validate di conseguenza.

Rispetto alla terapia cellulare CAR-T, le cellule CAR-NK presentano i loro vantaggi unici nella terapia cellulare adottiva: 1) La probabilità che le cellule CAR-NK subiscano tempeste di citochine è bassa. Le citochine proinfiammatorie secrete dalle cellule CAR-T, come IL-1 e IL-6, sono le principali citochine che causano la CRS. Le cellule CAR-NK attive tipicamente producono TNF-α. Esiste una differenza significativa tra i tipi di citochine prodotte dal fattore stimolante le colonie di granulociti macrofagi (GM-CSF) e dai linfociti T. Studi clinici hanno dimostrato che il trattamento CAR-NK riduce significativamente la probabilità di tempeste di citochine. 2) Le cellule CAR-NK hanno molteplici meccanismi di uccisione che possono uccidere le cellule tumorali con espressione bassa o assente di antigeni bersaglio, riducendo la recidiva di tumori negativi all'antigene bersaglio. Le cellule CAR-T sono difficili da riconoscere, le cellule bersaglio con espressione bassa o assente di antigeni bersaglio e queste cellule non possono essere eliminate, portando alla recidiva del tumore. Le cellule CAR-NK non solo riconoscono gli antigeni di superficie del tumore attraverso anticorpi a catena singola per uccidere le cellule tumorali, ma attivano anche vari ligandi di riconoscimento dei recettori per uccidere le cellule tumorali. Come i recettori citotossici naturali (NKp46, NKp44 e NKp30), NKG2D e DNAM-1. Inoltre, il passaggio delle cellule NK attraverso Fc γ RIII (CD16) induce citotossicità anticorpo-dipendente e molteplici meccanismi si combinano per uccidere le cellule tumorali eterogenee, riducendo così il rischio di recidiva del tumore. 3) Il trapianto allogenico di cellule CAR-NK non causa la malattia del trapianto contro l'ospite (GvHD). Quando le cellule CAR-T nella popolazione di test vengono generate da donatori sani che non corrispondono all'antigene leucocitario umano (HLA), gli MHC non autogeni espressi sulle cellule CAR-T allogeniche possono indurre il rigetto immunitario e causare grave tossicità ematologica. Le cellule NK sono cellule immunitarie innate che non si basano sul riconoscimento molecolare degli MHC. Le cellule CAR-NK allogeniche non inducono la produzione di GvHD. 4) Le cellule NK provengono da molteplici fonti per soddisfare le esigenze dei pazienti la cui qualità e quantità cellulare sono influenzate da molteplici trattamenti chemioterapici. Le cellule NK possono essere ottenute dal sangue del cordone ombelicale umano, dal sangue periferico, dalle cellule staminali pluripotenti indotte e dalle linee cellulari NK-92. Per i pazienti che hanno difficoltà a raccogliere cellule sufficienti a causa di molteplici trattamenti chemioterapici, più fonti di cellule NK possono soddisfare le esigenze del trattamento CAR-NK. 5) Le cellule CAR-NK possono fornire un trattamento tempestivo di tipo "spot". Le cellule NK non sono limitate dai principali complessi di istocompatibilità, pertanto le cellule NK allogeniche possono essere utilizzate per la modifica e lo sviluppo nella terapia cellulare CAR-NK standard. Per i pazienti con rapida progressione del tumore, può essere fornito un trattamento tempestivo per evitare la progressione della malattia dovuta all'attesa della preparazione delle cellule.

Il recettore NKG2D è un recettore attivante che esprime l'espressione delle cellule NK. Può riconoscere il ligando NKG2D (NKG2DL) espresso nelle cellule tumorali e attivare l'attività di uccisione delle cellule NK attraverso le interazioni NKG2D-NKG2DL. NKG2DL si trova in diverse posizioni sul cromosoma 6 e appartiene a due famiglie di geni, tra cui MICA/MICB e ULBP. Il ligando NKG2D è espresso a diversi livelli sulla superficie delle cellule tumorali o delle cellule infette da virus, mentre non è espresso sulla superficie delle cellule normali, con oltre il 70% delle cellule tumorali umane che mostrano una sovraregolazione del ligando NKG2D. La nostra precedente ricerca ha dimostrato che la linea cellulare del mieloma U266 e oltre il 62% dei pazienti con MM esprimono diversi livelli di ligandi NKG2D e le cellule immunitarie possono mediare l’uccisione delle cellule MM attraverso l’interazione tra recettori e ligandi NKG2D. La terapia cellulare mirata CAR-NK NKG2DL per il MM ha ottenuto buoni effetti terapeutici negli esperimenti preclinici. Allo stesso tempo, 5 MM ricorrenti hanno ricevuto cellule NKG2D-CAR-NK senza reazioni avverse correlate al trattamento, tossicità dose-limitante e nessuna risposta CRS osservata. Uno studio preclinico ha dimostrato che NKG2D-CAR-NK ha un effetto più citotossico sulle cellule MM rispetto alle cellule NK semplicemente espanse e attivate, fornendo una base per il trattamento del MM con NKG2D-CRA-NK.

Pertanto, la scelta di NKG2DL come bersaglio per il trattamento della LMA presenta tre vantaggi principali: da un lato, la sua espressione specifica sulle cellule tumorali può garantire la sicurezza dei farmaci CAR-NK ed evitare gravi tossicità fuori bersaglio; Inoltre, la diversità dei ligandi NKG2D può in una certa misura evitare la recidiva del tumore causata dall'eterogeneità delle cellule MM o dalla carenza di un singolo bersaglio e mantenere meglio l'efficacia del farmaco; Infine, NKG2DL come bersaglio terapeutico per il MM ha ottenuto dati clinici positivi. Pertanto, i ricercatori intendono valutare l'efficacia e la sicurezza dell'infusione combinata di cellule NKG2D-CAR-NK nel trattamento del mieloma multiplo ricorrente. I dati clinici di questo studio possono fornire supporto per nuovi piani di trattamento per il MM refrattario recidivante.