Pilotstudie av omdirigerte haploidentiske infusjoner av naturlige drepeceller for akutt lymfoblastisk leukemi av B-linje

1.0. Begrunnelse

I motsetning til den veletablerte cytotoksisiteten til NK-celler mot AML-celler, er deres kapasitet til å lysere ALLE celler generelt lav og vanskelig å forutsi. Vi forsøkte å overvinne denne iboende motstanden ved å transdusere CD56+ CD3-NK-celler med kimære reseptorer rettet mot CD19, et molekyl som er mye uttrykt av ondartede B-celler. Ekspresjon av anti-CD19-reseptorer knyttet til CD3zeta overvant NK-resistens og forbedret markant NK-celle-mediert drap av leukemiske celler. Dette resultatet ble betydelig forbedret ved å legge til det 4-1BB-kostimulerende molekylet til den kimære anti-CD19-CD3zeta-reseptoren: cytotoksisiteten produsert av NK-celler som uttrykker denne konstruksjonen oversteg jevnt den til NK-celler hvis signalreseptorer manglet 4-1BB, selv når naturlig cytotoksisitet var tydelig (Imai et al., Blood 2005). NK-celler som uttrykker anti-CD19-reseptorer, utøvde også kraftig anti-ALL-aktivitet i en murin modell av leukemi (Shimasaki et al., Cytotherapy 2012). Våre funn indikerer at påtvunget ekspresjon av signalreseptorer av NK-celler kan omgå hemmende signaler, noe som gir et nytt middel for å forbedre effektiviteten av anti-ALL NK-celleterapi.

Den store anti-leukemiske effekten av genmodifiserte NK-celler vist i våre prekliniske studier, sammen med den demonstrerte muligheten for å infusjonere holdbare haploidentiske NK-celler i en ikke-HSCT-setting og den etablerte ekspertisen til NUH-teamet innen celleterapi (det eneste senteret i Asia akkreditert av Foundation for Accreditation of Cellular Therapy, FACT), utgjør en overbevisende begrunnelse for den kliniske testingen av disse NK-cellene.

Forberedelsen av nøkkelreagensen (anti-CD19-BB-zeta mRNA) er ferdigstilt i Tissue Engineering & Cell Therapy (TECT) Laboratory ved NUH, hvor den GMP-kompatible MaxCyte elektroporatoren er plassert. Gjennomførbarheten av storskala utvidelse av NK-celler har blitt demonstrert (Shimasaki et al. Cytoterapi 2012), og gjennomførbarheten av storskala elektroporasjon validert i TECT-laboratoriet.

Vi vil bruke flowcytometriske og MRD-teknologier for å bestemme tilstedeværelsen av vedvarende sykdom, og vil inkludere i denne studien kun pasienter med en begrenset mengde gjenværende sykdom (<1 % leukemiske lymfoblaster blant normale benmargsceller). Vi vil bruke de samme MRD-metodene for å overvåke effekten av behandlingsinfusjoner. Vi forventer ikke at kondisjoneringsregimet vil ha stor effekt i seg selv på antall leukemiceller, da pasientene som er kvalifisert for studien vil ha sykdom som er resistent mot mange anti-leukemiske legemidler. Ikke desto mindre, fordi kondisjoneringsregimet i seg selv kan ha noen helsebringende effekter, vil det være viktig å screene det perifere blodet og/eller benmargen for tilstedeværelse av leukemiske blastceller gjennom alle stadier av prosedyren, dvs. før, under og etter kondisjonering og etter NK-celleinfusjonen. Tilstedeværelsen av leukemiske celler i vil bli nøye overvåket ved flowcytometri eller PCR-amplifisering av antigen-reseptorgener (sensitivitet for begge metodene: 1 leukemiske celle av 10 000) for å kaste lys over den relative effekten av hver intervensjon.

2.0. Hypotese og mål

Hovedhypotesen som skal testes i denne studien er at infusjon av NK-celler som uttrykker anti-CD19-BB-zeta-reseptorer ved elektroporering kan produsere målbare kliniske responser hos pasienter med resistent B-avstamning ALL.

3.0. Primære mål

• For å bestemme gjennomførbarheten og sikkerheten ved å omdirigere NK-celler med en anti-CD19 kimær antigenreseptor ved mRNA-elektroporering i en klinisk setting.
• For å bestemme effekten av anti-CD19 omdirigerte NK-celler i forskningsdeltakere med B-linje ALL som har vedvarende sykdom som bestemt av MRD-metoder etter intensiv kjemoterapi.

4.0. Sekundære mål

• For å studere persistensen og fenotypen til omdirigerte NK-celler hos forskningsdeltakere med B-linje ALL som har gjenværende sykdom etter intensiv kjemoterapi.

5.0. Endepunkter

I denne studien vil behandlingsrespons bli målt ved å sammenligne MRD-nivåer før og ved flere intervaller etter NK-celleinfusjon. Oppnåelse av MRD-negativitet i benmarg, dvs. < 0,01 % blaster ved flowcytometri eller PCR, vil bli sett på som en fullstendig respons . Delvis respons vil bli definert som ≥ 1 log reduksjon i MRD nivåer, mens < 1 log reduksjon i MRD nivåer vil bli sett på som ingen respons.

Basert på tidligere studier vil donor-NK-celler i de fleste tilfeller bli eliminert av den gjenoppståtte cellulære immuniteten til den haploidentiske mottakeren etter at effektene av den forbigående immunsuppresjonen forårsaket av kondisjoneringsregimet har opphørt (vanligvis innen 1 måned etter infusjon). Imidlertid kan NK-celletransplantasjon vedvare i en lengre periode med mulig risiko for langvarig pancytopeni på grunn av NK-celledrap på normale hematopoietiske celler. På grunn av denne muligheten vil vi planlegge for HSCT-redning hos pasienter som mottar omdirigerte NK-celleinfusjoner. Faktisk, for de fleste av pasientene som er kvalifisert for denne studien, vil HSCT være behandlingsintervensjonen uavhengig av om de mottar NK-celleinfusjoner eller ikke. På grunn av disse hensynene bør de potensielle fordelene med NK-celleterapi oppveie risikoen for de pasientene som er kvalifisert for denne studien, dvs. pasienter med vedvarende leukemi som ingen annen bevist effektiv behandling er tilgjengelig for.

Fordi CD19 er universelt uttrykt på B-celler inkludert tidlige B-celle-forløpere, vil normal mottaker-B-celle også være et mål for donor-NK-cellene transdusert med de anti-CD19-kimære reseptorene. Derfor forventes forbigående B-celle lymfopeni og hypogammaglobinemi. Vi vil overvåke CD19+-blodcelletallet og måle Ig-nivåene en gang i måneden og vil gi deltakerne intravenøse immunglobuliner (IVIG) dersom deres IgG-nivå er lavere enn aldersspesifikke områder.

6.0. Sammendrag av studiedesign

Perifere blodceller vil bli samlet inn ved aferese fra givere. Etter ex vivo ekspansjon i 10 dager ved samkultur med bestrålte K562-mb15-41BBL-celler (Fujisaki et al, Cancer Res 2009; Lapteva et al. Cytoterapi 2012) og T-celleutarming, vil haploidentiske NK-celler elektroporeres med anti-CD19-BB-zeta mRNA. Før infusjon vil pasienter motta immunsuppressiv terapi for å fremme midlertidig engraftment av NK-celler. Etter infusjon vil de motta IL-2 for å støtte NK-cellenes levedyktighet og ekspansjon in vivo. Effekten av NK-celleinfusjon vil bli bestemt ved å sammenligne MRD-nivåer før og etter behandling.

Reseptorekspresjon etter elektroporering er forbigående og avtar vanligvis etter 48 timer og blir uoppdagelig etter 96 timer. Fordi målet med NK-celleterapi ikke er å indusere varig immunitet, men å raskt redusere tumorcellebyrden, og de infunderte NK-cellene avvises av vertens immunsystem etter ca. 2 ukers infusjon, bør den forbigående karakteren til uttrykket ikke påvirke signifikant. anti-tumor potensial. Dessuten, ved å bruke denne strategien, gjelder ikke sikkerhetsbekymringer angående insersjonsmutagenese og langsiktig persistens av transduserte T-celler. I alle fall vil vi minimere antall gjenværende T-celler i sluttproduktet så mye som mulig ved å tømme det utvidede produktet av T-celler ved å bruke CliniMACS-enheten, og ved å begrense antall T-celler i transplantatet til <0,05 x 10^6/kg.