Клиническое исследование NKG2D-CAR-NK-клеток для лечения рефрактерной рецидивирующей множественной миеломы

Множественная миелома (ММ) – злокачественное заболевание с клональной аномальной пролиферацией плазматических клеток. Это вторая по распространенности злокачественная опухоль среди опухолей гематологической системы. Частота заболеваемости составляет 2-3/100 000, и болезнь до сих пор неизлечима. В последние годы с применением новых схем лечения, таких как ингибиторы протеасом, иммуномодуляторы и моноклональные антитела против CD38, частота ремиссии пациентов с ММ значительно улучшилась, а токсические побочные эффекты, связанные с химиотерапией, были снижены, что увеличило период выживания пациентов с ММ. множественная миелома от 2-3 лет до более 5 лет. Последовательная аутологичная трансплантация гемопоэтических стволовых клеток после усиленной индукционной терапии в настоящее время является предпочтительной стратегией лечения пациентов, которым подходит трансплантация гемопоэтических стволовых клеток. При рецидивирующей рефрактерной ММ хорошие терапевтические эффекты показали пероральные ингибиторы протеасом нового поколения, моноклональные антитела и специфическая клеточная иммунотерапия. Однако множественная миелома по-прежнему остается неизлечимым заболеванием, и необходимо изучить более эффективные методы лечения, чтобы повысить эффективность и продлить время выживания рецидивирующей и рефрактерной множественной миеломы.

В последние годы CAR-T достиг значительных терапевтических эффектов при гематологических злокачественных новообразованиях. Иммунотерапия Т-клетками химерного антигенного рецептора (CAR-T) представляет собой быстро развивающийся в последние годы новый подход к адоптивной иммунотерапии опухолей. Его основная особенность заключается в получении Т-клеток, которые распознают рецепторы, специфичные для опухолевых антигенов, посредством генно-инженерной модификации и наделяют их нацеливанием, уничтожением и персистенцией. Также были проведены исследования CAR-T со специфичностью антигена ММ, которые дали хорошие результаты. CAR-T-клеточная терапия стала новым эффективным методом лечения ММ, при этом зрелый B-клеточный антиген (BCMA) стал явной мишенью для CAR-T-клеточной терапии. Клетки BCMA CAR-T могут распознавать и убивать клетки ММ, полученные от пациентов с ММ, и оказывать противоопухолевое действие на модельных мышах ММ посредством перфоринового пути. Общая эффективность терапии BCMA CAR-T-клетками мышиного происхождения при рецидивирующей/рефрактерной ММ может достигать 81%, при этом уровень полного выздоровления составляет 55,5% для пациентов и строгая полная ремиссия (sCR) 13,3%. Однако по мере увеличения времени применения клеточной терапии CART рецидив остается неизбежной проблемой: примерно у 40% пациентов, получающих CR, все еще наблюдается рецидив. Между тем, исследования показали, что многоцелевой CAR-T может продлить период ремиссии и уменьшить рецидивы. Расширение охвата мишеней клеток ММ и удаление плохо дифференцированных клеток ММ может еще больше повысить эффективность CAR-T в лечении рецидивирующей рефрактерной ММ. Исследования на экспериментальных моделях на мышах подтвердили, что комбинация анти-CS1 CAR-T и анти-BCMA CAR-T оказывает лучшее терапевтическое воздействие на клетки миеломы, чем использование только анти-BCMA CAR-T. Клинические испытания подтвердили использование полученных от мышей анти-BCMA CAR-T-клеток в сочетании с инфузией гуманизированных анти-CD19 CAR-T-клеток для лечения рецидивирующей и рефрактерной ММ с ЧОО 95,2% и отрицательным коэффициентом конверсии MRD 81,0%. Однако с увеличением времени наблюдения у пациентов постепенно возникает рецидив. Таким образом, хотя терапия CAR-T показала положительные клинические результаты при лечении множественной миеломы, рецидив остается труднопреодолимой проблемой, и для решения этой проблемы необходимы дополнительные методы лечения.

Хотя клетки CAR-T обладают сильной способностью уничтожать опухоли и специфическим целевым связыванием, нельзя игнорировать проблемы терапии CAR-T. Во-первых, терапия CAR-T имеет сопутствующие токсические побочные эффекты, в основном в том числе: (1) Аутоиммунная токсичность в основном относится к токсической реакции «на опухоль/не на опухоль». Клетки CAR атакуют опухолевые клетки, а также атакуют нормальные ткани, экспрессирующие тот же антиген, вызывая повреждение нормальных тканей. (2) Синдром высвобождения клеточного фактора (CRS), который представляет собой неантигенспецифическую токсичность, вызванную высокими уровнями иммунной активации, выходящими за пределы физиологического состояния, также является наиболее выраженным токсическим ответом иммунотерапии CAR-T-клетками. СВК часто сопровождается повышением уровня различных воспалительных цитокинов, таких как IL-2, IL-6, IL-10, TNF-a и IFN-γ. Подождите. Клинические проявления СВК сильно различаются: наиболее распространенной является лихорадка, мышечная боль, тошнота, нестабильная гипотензия и часто возникает гипоксия. Общие симптомы могут варьироваться от легких симптомов гриппа до тяжелых, опасных для жизни симптомов, таких как респираторный дистресс, полиорганная дисфункция и даже недостаточность. (3) У некоторых субъектов также наблюдалась нейротоксичность, представляющая собой неожиданный токсический побочный эффект, который в основном включает такие симптомы, как помутнение сознания, кома, афазия, двигательные расстройства и судороги. Во-вторых, цикл подготовки CAR-T-клеток длительный и не подходит для пациентов с быстрым прогрессированием заболевания. В настоящее время получение CAR-T-клеток в исследуемой популяции в основном основано на сборе аутологичной периферической крови и трансфекции лентивируса. Т-клетки должны пройти ряд операций, таких как сортировка, активация, трансфекция и амплификация, прежде чем их повторно введут пациентам, что обычно занимает 2-3 недели. С одной стороны, он не может удовлетворить неотложные потребности в лечении пациентов с быстрым прогрессированием заболевания, а с другой стороны, длительное культивирование in vitro приводит к чрезмерной дифференцировке CAR-T-клеток in vivo, что приводит к снижению выживаемости, пролиферации, и убивающая способность in vivo, снижающая терапевтическую эффективность. Наконец, на эффективность CAR-T может повлиять ранняя химиотерапия. В настоящее время клиническое применение CAR-T в основном обеспечивается аутологичными Т-клетками, а пациенты с рецидивирующим/рефрактерным ОМЛ получают несколько курсов химиотерапии, что приводит к нарушению функции Т-клеток, что влияет на эффективность CAR-T и прогноз пациента. Поэтому необходимо искать новые альтернативные методы лечения.

NK-клетки являются важными иммунными клетками в организме и важным компонентом врожденного иммунитета. В физиологических условиях рецепторы, ингибирующие NK-клетки, распознают молекулы MHC класса I, широко экспрессируемые на поверхности нормальных тканевых клеток, что ингибирует функцию NK-клеток и не позволяет им убивать собственные нормальные тканевые клетки. В опухолевой ткани из-за снижения экспрессии молекул MHC класса I на поверхности опухолевых клеток лиганды, которые активируют рецепторы, такие как NKp30, NKp44, NKp46, активируются, что приводит к активации NK-клеток и, в конечном итоге, к гибели опухолевых клеток. Клетки CAR-NK экспрессируют молекулы CAR на поверхности NK-клеток, распознают целевые антигены посредством CAR и дополнительно активируют NK-клетки для уничтожения опухолевых клеток. Структура CAR клеток CAR-NK обычно состоит из трех частей, а именно: внеклеточного антигенсвязывающего домена, трансмембранного домена и внутриклеточного домена активации, который очень похож на структуру CAR, используемую в терапии CAR-T-клеток. Структуры CAR также будут сравниваться и проверяться в соответствии с различными внутриклеточными доменами.

По сравнению с терапией CAR-T-клетками, клетки CAR-NK имеют свои уникальные преимущества при адоптивной клеточной терапии: 1) Вероятность того, что клетки CAR-NK испытают цитокиновый шторм, низка. Провоспалительные цитокины, секретируемые CAR-T-клетками, такие как IL-1 и IL-6, являются основными цитокинами, вызывающими СВК. Активные клетки CAR-NK обычно продуцируют TNF-α. Существует значительная разница между типами цитокинов, продуцируемых колониестимулирующим фактором гранулоцитов-макрофагов (GM-CSF) и Т-лимфоцитами. Клинические исследования показали, что лечение CAR-NK значительно снижает вероятность цитокиновых штормов. 2) Клетки CAR-NK обладают множественными механизмами уничтожения, которые могут убивать опухолевые клетки с низкой экспрессией целевых антигенов или без нее, уменьшая рецидивы опухолей, отрицательных по целевому антигену. CAR-T-клеткам трудно распознать клетки-мишени с низкой экспрессией или отсутствием экспрессии целевых антигенов, и эти клетки невозможно очистить, что приводит к рецидиву опухоли. Клетки CAR-NK не только распознают поверхностные антигены опухоли с помощью одноцепочечных антител для уничтожения опухолевых клеток, но также активируют различные лиганды распознавания рецепторов для уничтожения опухолевых клеток. Такие как естественные цитотоксические рецепторы (NKp46, NKp44 и NKp30), NKG2D и DNAM-1. Кроме того, прохождение NK-клеток через Fc γ RIII (CD16) вызывает антителозависимую цитотоксичность, а сочетание нескольких механизмов убивает гетерогенные опухолевые клетки, тем самым снижая риск рецидива опухоли. 3) Аллогенная трансплантация клеток CAR-NK не вызывает реакции «трансплантат против хозяина» (РТПХ). Когда клетки CAR-T в тестируемой популяции генерируются здоровыми донорами, которые не соответствуют лейкоцитарному антигену человека (HLA), неаутогенные MHC, экспрессируемые на аллогенных клетках CAR-T, могут вызывать иммунное отторжение и вызывать тяжелую гематологическую токсичность. NK-клетки представляют собой врожденные иммунные клетки, которые не полагаются на молекулярное распознавание MHC. Аллогенные клетки CAR-NK не индуцируют продукцию GvHD. 4) NK-клетки поступают из разных источников, чтобы удовлетворить потребности пациентов, качество и количество клеток которых зависит от многократного химиотерапевтического лечения. NK-клетки можно получить из пуповинной крови человека, периферической крови, индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и клеточных линий NK-92. Для пациентов, которым сложно собрать достаточное количество клеток из-за многократного химиотерапевтического лечения, несколько источников NK-клеток могут удовлетворить потребности в лечении CAR-NK. 5) Клетки CAR-NK могут обеспечить своевременное лечение «точечного типа». NK-клетки не ограничены основными комплексами гистосовместимости, поэтому аллогенные NK-клетки можно использовать для модификации и развития в готовой клеточной терапии CAR-NK. Пациентам с быстрым прогрессированием опухоли можно обеспечить своевременное лечение, чтобы избежать прогрессирования заболевания из-за ожидания подготовки клеток.

Рецептор NKG2D является активирующим рецептором, который экспрессирует экспрессию NK-клеток. Он может распознавать лиганд NKG2D (NKG2DL), экспрессируемый в опухолевых клетках, и активировать активность уничтожения NK-клеток посредством взаимодействий NKG2D-NKG2DL. NKG2DL расположен в разных позициях на хромосоме 6 и принадлежит к двум семействам генов, включая MICA/MICB и ULBP. Лиганд NKG2D экспрессируется на разных уровнях на поверхности опухолевых клеток или клеток, инфицированных вирусом, но не экспрессируется на поверхности нормальных клеток, при этом более чем в 70% опухолевых клеток человека наблюдается повышенная регуляция лиганда NKG2D. Наши предыдущие исследования показали, что линия клеток миеломы U266 и более 62% пациентов с ММ экспрессируют разные уровни лигандов NKG2D, а иммунные клетки могут опосредовать уничтожение клеток ММ посредством взаимодействия между рецепторами NKG2D и лигандами. Таргетная терапия ММ NKG2DL CAR-NK-клетками достигла хороших терапевтических эффектов в доклинических экспериментах. В то же время 5 рецидивирующих ММ получали клетки NKG2D-CAR-NK без побочных реакций, связанных с лечением, дозолимитирующей токсичности и ответа на CRS. Доклиническое исследование показало, что NKG2D-CAR-NK оказывает более цитотоксическое действие на клетки ММ, чем просто размноженные и активированные NK-клетки, что дает основу для лечения ММ с помощью NKG2D-CRA-NK.

Таким образом, выбор NKG2DL в качестве мишени для лечения ОМЛ имеет три основных преимущества: с одной стороны, его специфическая экспрессия на опухолевых клетках может обеспечить безопасность препаратов CAR-NK и избежать серьезной нецелевой токсичности; Кроме того, разнообразие лигандов NKG2D может в некоторой степени избежать рецидива опухоли, вызванного гетерогенностью клеток ММ или дефицитом одной мишени, и лучше поддерживать эффективность лекарства; Наконец, NKG2DL в качестве терапевтической мишени для ММ получил положительные клинические данные. Поэтому исследователи планируют оценить эффективность и безопасность комбинированной инфузии клеток NKG2D-CAR-NK при лечении рецидивирующей множественной миеломы. Клинические данные этого исследования могут обеспечить поддержку новых планов лечения рецидивирующей рефрактерной ММ.