Lentivirale genoverdracht voor de behandeling van kinderen ouder dan twee jaar met X-Linked Severe Combined Immunodeficiency (XSCID)

Dit is een fase I/II niet-gerandomiseerde klinische studie van ex vivo hematopoëtische stamcel (HSC)-genoverdrachtsbehandeling voor X-gebonden ernstige gecombineerde immunodeficiëntie (XSCID, ook bekend als SCID-X1) met behulp van een zelfinactiverende lentivirale vector waarin aanvullende functies om de veiligheid en prestaties te verbeteren. De studie zal 23 patiënten met XSCID behandelen die tussen de 2 en 40 jaar oud zijn en die een klinisch significante verminderde immuniteit hebben. Patiënten krijgen een totale dosis busulfan van ongeveer 6 mg/kg/lichaamsgewicht (doelgebied onder de curve van busulfan is 4500 min*umol/l/dag), toegediend als 3 mg/kg lichaamsgewicht op dag 1 en de dosis wordt aangepast op dag 2 (indien nodig). busulfan AUC-resultaat is beschikbaar) om de doeldosis te bereiken, om hun beenmerg te conditioneren, en dit zal worden gevolgd door een enkele infusie van autoloog getransduceerd CD34+HSC. Patiënten zullen vervolgens worden gevolgd om de inplanting, expansie en functie van gen-gecorrigeerde lymfocyten die voortkomen uit de transplantatie te evalueren; om de verbetering van laboratoriummetingen van de immuunfunctie te evalueren; om enig klinisch voordeel dat voortvloeit uit de behandeling te evalueren; en om de veiligheid van deze behandeling te evalueren. Het primaire eindpunt van de studie met betrekking tot deze uitkomsten zal na 2 jaar zijn, hoewel gegevens die relevant zijn voor deze maatregelen met tussenpozen gedurende de studie zullen worden verzameld en gedurende de langere follow-upperiode van ten minste 15 jaar die wordt aanbevolen door de FDA-richtlijnen. Klinische proeven met gentherapie - Onderwerpen observeren voor vertraagde bijwerkingen" http://www.fda.gov/downloads

• BiologicsBloedVaccins/RichtsnoerenNalevingRegelgevingInformatie/Richtsnoeren/Cellulaire en gentherapie
• ucm078719.pdf voor patiënten die deelnemen aan klinische onderzoeken naar genoverdracht.

XSCID is het resultaat van defecten in het IL2RG-gen dat codeert voor de gemeenschappelijke gammaketen (yc) die wordt gedeeld door receptoren voor interleukine 2 (IL-2), IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 en IL-21. Bij de geboorte missen XSCID-patiënten over het algemeen een ernstig tekort aan T-lymfocyten en NK-cellen, terwijl hun B-lymfocyten een normaal aantal hebben, maar een ernstig gebrekkige functie hebben en essentiële antilichamen niet kunnen aanmaken. De ernstige deficiëntievorm van XSCID is dodelijk in de kindertijd zonder tussenkomst om een ​​bepaald niveau van immuunfunctie te herstellen. De beste huidige therapie is een T-lymfocyten-verarmde beenmergtransplantatie van een broer of zus die overeenkomt met HLA-weefseltypering. een XSCID-patiënt. De overgrote meerderheid van de patiënten met XSCID heeft echter geen bijpassende donor van een broer of zus, en bij deze patiënten is de standaardbehandeling het uitvoeren van een transplantatie van beenmerg met T-lymfocytendepletie van een ouder. Dit type transplantatie wordt haplo-identiek genoemd omdat een ouder over het algemeen slechts voor de helft overeenkomt met het getroffen kind door middel van HLA-weefseltypering. Of er nu wel of geen conditionering wordt gebruikt, een haplo-identieke transplantatie voor XSCID heeft een aanzienlijk slechtere prognose dan een gematchte broer of zus donortransplantatie. Na een haplo-identieke transplantatie wordt waargenomen dat XSCID-patiënten een breed scala van gedeeltelijke immuunreconstitutie bereiken en dat reconstitutie bij sommige patiënten na verloop van tijd kan afnemen. Die subgroep van XSCID-patiënten die ofwel niet implanteren, geen adequate immuunreconstructie bereiken of na verloop van tijd de immuunfunctie verliezen, lijden aan terugkerende virale, bacteriële en schimmelinfecties, problemen met allo- of auto-immuniteit, verminderde longfunctie en/of aanzienlijk groeifalen .

We stellen voor om genoverdrachtsbehandeling aan te bieden aan XSCID-patiënten3 2 jaar oud die klinisch significante immuniteitsdefecten hebben ondanks eerdere haplo-identieke hematopoëtische stamceltransplantatie, en die geen HLA-gematchte broer of zus donor hebben. Ons huidige behandelprotocol voor genoverdracht kan worden beschouwd als een bergings-/reddingsprotocol.

Recente succesvolle retrovirale genoverdrachtsbehandeling in plaats van beenmergtransplantatie (BMT) in Parijs en Londen voor 20 baby's met XSCID heeft het principe van werkzaamheid opgeleverd. Een groot veiligheidsprobleem is echter het optreden van 5 gevallen van leukemie 3-5 jaar na de behandeling, gedeeltelijk veroorzaakt door vectorinsertiemutagenese, activering van LMO2 en andere DNA-regulerende genen door de sterke versterker die aanwezig is in de long-terminal repeat (LTR) van de op Moloney Leukemie Virus (MLV) gebaseerde vector.

Bovendien toonden eerdere onderzoeken naar de behandeling van genoverdracht van oudere XSCID-patiënten met op MLV gebaseerde vectoren het extra probleem aan van het falen van adequate expansie van gengecorrigeerde T-lymfocyten tot de zeer hoge niveaus die worden gezien bij zuigelingen. Om dit risico op leukemie te verminderen of te elimineren, en mogelijk de prestaties voldoende te verbeteren om voordeel te behalen bij oudere XSCID-patiënten, hebben we een lentivector ontwikkeld met verbeterde veiligheids- en prestatiekenmerken. We hebben een zelfinactiverende (SIN) lentivirale vector gegenereerd die verstoken is van alle virale transcriptie-elementen; dat een korte vorm van de interne promoter van menselijke elongatiefactor la (EF1a) bevat om een ​​codon-geoptimaliseerd yc-cDNA tot expressie te brengen; en dat heeft flankerende kopieën van het 400 basenparen tellende isolatorfragment van de kip HS4 (Omega)-globine locus om verdere bescherming te bieden tegen ongewenste effecten op flankerende cellulaire genen. Preklinische gegevens van zowel onze eigen laboratoria als van anderen ondersteunen de hypothese dat onze lentivirale SIN-vector aanzienlijk minder vatbaar zal zijn voor het activeren van cellulaire oncogenen in het algemeen, en LMO2 (het gen dat verantwoordelijk is voor de meeste gevallen van aan genoverdracht gerelateerde leukemieën) in het bijzonder. Bovendien heeft onze vector, aangeduid als CL20-4i-EF1a-hyc-OPT, activiteit vastgesteld voor het reconstitueren van yc-expressie en signalering in menselijke lymfocytcellijnen en heeft het een hoog niveau van in vivo werkzaamheid bereikt bij de behandeling van XSCID-muizen en honden. We hebben ook een nieuwe stabiele productiecellijn opgezet om efficiënte en veilige productie van klinische lentivirale vector in hoge titers mogelijk te maken, wat de uitvoering van deze klinische proef enorm vergemakkelijkt.

Gebaseerd op onze eerdere ervaring met de behandeling van oudere patiënten met XSCID die ofwel gedeeltelijk haplo-identieke donortransplantatie hebben ondergaan of die ondanks meerdere pogingen tot haplo-identieke donortransplantatie niet konden transplanteren, lijkt er een significante belemmering te bestaan ​​voor de implantatie van autologe gen-gecorrigeerde CD34-stamcellen en een geassocieerd falen van de productie van voldoende aantallen gen-gecorrigeerde autologe lymfocyten. De beoogde patiënten voor deze studie kunnen een zekere mate van lymfoïde immuniteit hebben, hetzij van donorlymfocyten of hun eigen gedeeltelijk functionele of autologe lymfocyten die mogelijk een rol hebben gespeeld bij de slechte implantatie en functie van hun eerdere haploidentiële HSC-transplantatie. Bovendien kunnen sommige patiënten ook enige graft-versus-host-ziekte hebben als gevolg van eerdere HSC-transplantatie. Om deze barrières voor implantatie bij deze XSCID-patiënten aan te pakken, zullen we busulfan voorbehandelen met een matige dosis (~6 mg/kg) om ruimte of niches in het beenmerg te creëren voor inkomende autologe gen-gecorrigeerde HSC's.

We zijn van plan om maximaal 23 XSCID-patiënten te behandelen, waarbij alle patiënten dezelfde conditionering, genoverdrachtsbehandeling en follow-upevaluatie zullen krijgen. Gemobiliseerde perifere bloedstamcellen geoogst door aferese zullen de eerste keus bron van HSC zijn voor deze studie, maar patiënten die om wat voor reden dan ook niet voldoende HSC kunnen leveren met deze methode (bijv. slechte mobilisatie, inefficiënte aferese-scheiding van HSC, of ​​onvoldoende centrale toegang zoals nodig voor aferese), zal HSC worden verzameld door middel van beenmergoogst. Bij de NIH kunnen patiënten autologe CD34+ HSC gebruiken die eerder is afgenomen onder een apart momenteel IRB-goedgekeurd stamcelafnameprotocol (NIH-protocol 94-I-0073; H. Malech, PI) of ze zullen autologe CD34+ HSC laten afnemen via aferese onder dit protocol . Een patiënt die in dit protocol is opgenomen, zal niet overgaan tot transductie van het autologe HSC of tot busulfan-conditionering (d.w.z. zal niet worden behandeld met voor genoverdracht gecorrigeerde cellen) totdat er ten minste 3 x 106 autologe CD34+HSC per kilogram lichaamsgewicht zijn (van gemobiliseerde perifere verzameling van aferese van bloedstamcellen als voorkeursmethode, en/of door beenmergoogst) beschikbaar voor transductie van genoverdracht.

Patiënten zullen voorafgaand aan de behandeling een evaluatie ondergaan van zowel laboratorium- als klinische metingen van de immuunfunctie. Autoloog CD34+HSC zal ex vivo worden getransduceerd met de VSV-G gepseudotypeerde CL20-4i-EF1a-hyc-OPT lentivector. Alle patiënten krijgen een enkelvoudig intraveneus infuus van de gewassen getransduceerde cellen intraveneus toegediend op protocoldag 0. op Dag -3 en -2 krijgen patiënten een infuus van busulfan ~3 mg/kg lichaamsgewicht/dag (voor een totale dosis van ~ 6 mg/kg lichaamsgewicht) als conditionering om de implantatie van gen-gecorrigeerde autologe CD34+HSC te verbeteren. Op Dag - 6, -5, -4 en 1, 2 en 3 krijgen de patiënten een infuus van Keratinocyte Growth Factor (palifermin) met 60 mg/kg/dag. Palifermin is bij deze dosis en dit schema door de FDA goedgekeurd om mucositis te verminderen of te voorkomen na conditioneringsregimes, inclusief die welke busulfan gebruiken. Na de conditionerings- en genoverdrachtsbehandeling zullen proefpersonen gedurende elke periode van cytopenie worden ondersteund en worden gecontroleerd op veiligheid en werkzaamheid van de genoverdrachtsbehandeling. Vroeg bewijs voor werkzaamheid zal worden bepaald door het verschijnen en uitbreiden in de circulatie van autoloog getransduceerde T-lymfocyten met functionele yc en verbeterde laboratoriummetingen van de immuunfunctie bij de tussentijdse evaluatie van deze parameters 1 jaar na de behandeling. Eindpuntbewijs voor werkzaamheid 2 jaar na behandeling omvat dezelfde laboratoriumparameters gemeten op het 2 jaar tijdspunt plus bewijs voor klinisch voordeel. Bewijs voor veiligheid zal zich concentreren op het behoud van polyklonaliteit van vectormarkering, het ontbreken van een dominante gen-gemarkeerde kloon in een hematopoëtische afstamming, en geen optreden van hematologische dysplasie of leukemie of andere kanker als gevolg van de genoverdracht. De primaire onderzoekseindpunten voor alle laboratorium- en klinische metingen van werkzaamheid en veiligheid zullen 2 jaar na genoverdrachtsbehandeling plaatsvinden. Gedurende de 2 jaar voorafgaand aan de eindpuntanalyse zal echter met regelmatige tussenpozen gegevens worden verzameld over de werkzaamheid, en de veiligheids- en werkzaamheidsevaluatie op lange termijn zal met tussenpozen worden voortgezet tijdens de door de FDA aanbevolen richtlijnen voor genoverdrachtsbehandeling studeert.