Lentiviral genöverföring för behandling av barn äldre än två år med X-länkad allvarlig kombinerad immunbrist (XSCID)

Detta är en icke-randomiserad fas I/II-studie av ex vivo hematopoetiska stamceller (HSC) genöverföringsbehandling för X-kopplad allvarlig kombinerad immunbrist (XSCID, även känd som SCID-X1) med användning av en självinaktiverande lentiviral vektor som innehåller ytterligare funktioner för att förbättra säkerhet och prestanda. Studien kommer att behandla 23 patienter med XSCID som är mellan 2 och 40 år och som har en kliniskt signifikant försämring av immuniteten. Patienterna kommer att få en total dos busulfan på cirka 6 mg/kg/kroppsvikt (målbusulfan Area Under Curve är 4500 min*umol/L/dag) tillfört som 3 mg/kg kroppsvikt dag 1 och dosen justerad dag 2 (om busulfan AUC-resultat är tillgängligt) för att uppnå måldosen, för att konditionera deras benmärg, och detta kommer att följas av en enda infusion av autolog transducerad CD34+HSC. Patienterna kommer sedan att följas för att utvärdera engraftment, expansion och funktion av genkorrigerade lymfocyter som uppstår från transplantationen; att utvärdera förbättringar i laboratoriemätningar av immunfunktion; att utvärdera eventuella kliniska fördelar som kommer från behandlingen; och att utvärdera säkerheten för denna behandling. Studiens primära effektmått med avseende på dessa resultat kommer att vara vid 2 år, även om data som är relevanta för dessa åtgärder kommer att samlas in med intervaller under hela studien och under den längre uppföljningsperioden på minst 15 år som rekommenderas av FDA:s riktlinjer. Genterapi kliniska prövningar - observation av försökspersoner för försenade biverkningar" http://www.fda.gov/downloads

• BiologicsBlodvaccin/GuidanceComplianceReglementinformation/Guidances/Cellular and Genterapi
• ucm078719.pdf för patienter som deltar i kliniska prövningar för genöverföring.

XSCID är resultatet av defekter i IL2RG-genen som kodar för den gemensamma gammakedjan (yc) som delas av receptorer för Interleukin 2 (IL-2), IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 och IL-21. Vid födseln saknar XSCID-patienter i allmänhet eller har en allvarlig brist på T-lymfocyter och NK-celler, medan deras B-lymfocyter är normala till antalet men har allvarliga brister i funktion och misslyckas med att göra essentiella antikroppar. Den allvarliga bristformen av XSCID är dödlig i spädbarnsåldern utan ingrepp för att återställa en viss nivå av immunfunktion. Den bästa aktuella behandlingen är en T-lymfocyt-utarmad benmärgstransplantation från ett HLA-vävnadstypningsmatchat syskon, och med denna typ av donator är det inte nödvändigt att administrera kemoterapi eller strålbehandling av patientens märg för att uppnå utmärkt implantation och immunkorrigering av en XSCID-patient. Den stora majoriteten av patienter med XSCID saknar dock en matchad syskondonator, och hos dessa patienter är standardvården att utföra en transplantation av T-lymfocytutarmad benmärg från en förälder. Denna typ av transplantation kallas haploidentisk eftersom en förälder i allmänhet endast halvt matchas av HLA-vävnadstypning till det drabbade barnet. Oavsett om någon konditionering används eller inte, har haploidentisk transplantation för XSCID en betydligt sämre prognos än en matchad syskondonatortransplantation. Efter haploidentisk transplantation observeras XSCID-patienter uppnå ett brett spektrum av partiell immunrekonstitution och att rekonstitutionen kan avta med tiden hos vissa patienter. Den undergrupp av XSCID-patienter som antingen misslyckas med att transplantera, misslyckas med att uppnå adekvat immunrekonstitution eller förlorar immunfunktionen över tid lider av återkommande virus-, bakterie- och svampinfektioner, problem med allo- eller autoimmunitet, försämrad lungfunktion och/eller signifikant tillväxtfel .

Vi föreslår att erbjuda genöverföringsbehandling till XSCID-patienter 3 2 år gamla som har kliniskt signifikanta immunitetsdefekter trots tidigare haploidentisk hematopoetisk stamcellstransplantation och som saknar en HLA-matchad syskondonator. Vårt nuvarande behandlingsprotokoll för genöverföring kan betraktas som ett räddnings-/räddningsprotokoll.

Nyligen framgångsrik retroviral genöverföringsbehandling istället för benmärgstransplantation (BMT) i Paris och London för 20 spädbarn med XSCID har gett principbevis för effektivitet. Ett stort säkerhetsproblem är dock förekomsten av 5 fall av leukemi 3-5 år efter behandling utlöst delvis av vektorinsättningsmutagenesaktivering av LMO2 och andra DNA-reglerande gener av den starka förstärkaren som finns i den långa terminala upprepningen (LTR) av den Moloney Leukemia Virus (MLV)-baserad vektor.

Dessutom har tidigare studier av genöverföringsbehandling av äldre XSCID-patienter med MLV-baserade vektorer visat det ytterligare problemet med misslyckande med adekvat expansion av genkorrigerade T-lymfocyter till de mycket höga nivåerna som ses hos spädbarn. För att minska eller eliminera denna leukemirisk, och möjligen förbättra 13 prestandan tillräckligt för att uppnå fördelar hos äldre XSCID-patienter, har vi skapat en lentivector med förbättrade säkerhets- och prestandafunktioner. Vi har genererat en självinaktiverande (SIN) lentiviral vektor som saknar alla virala transkriptionselement; som innehåller en kort form av den interna promotorn för human förlängningsfaktor la (EFla) för att uttrycka ett kodonoptimerat yc-cDNA; och som har flankerande kopior av isolatorfragmentet på 400 baspar från kyckling HS4 (Omega)-globinlokuset för att ge ytterligare skydd mot ogynnsamma effekter på flankerande cellulära gener. Prekliniska data från våra egna laboratorier såväl som från andra stödjer hypotesen att vår SIN lentivirala vektor kommer att vara betydligt mindre benägen att aktivera cellulära onkogener i allmänhet, och LMO2 (genen som är ansvarig för de flesta fall av genöverföringsrelaterade leukemier) i synnerhet. Dessutom har vår vektor, betecknad som CL20-4i-EF1a-hyc-OPT, etablerat aktivitet för att rekonstituera yc-uttryck och signalering i humana lymfocytcellinjer och har uppnått en hög nivå av in vivo-effektivitet vid behandling av XSCID-möss och hundar. Vi etablerade också en ny stabil producentcellinje för att möjliggöra effektiv och säker högtiterproduktion av klinisk lentiviral vektor, vilket i hög grad underlättar genomförandet av denna kliniska prövning.

Baserat på vår tidigare erfarenhet av behandling av äldre patienter med XSCID som antingen är delvis haploidentiska donatortransplanterade eller som misslyckades med att ympa trots flera försök till haploidentisk donatortransplantation, verkar det finnas en betydande barriär för intransplantation av autologa genkorrigerade CD34-stamceller och en associerad misslyckande i produktionen av tillräckligt antal genkorrigerade autologa lymfocyter. De riktade patienterna för denna studie kan ha en viss grad av lymfoid immunitet antingen från donatorlymfocyter eller sina egna partiellt funktionella eller autologa lymfocyter som kan ha spelat en roll i den dåliga intransplantationen och funktionen av deras tidigare haploidentiella HSC-transplantation. Dessutom kan vissa patienter också ha någon transplantat-mot-värd-sjukdom som ett resultat av tidigare HSC-transplantation. När vi tar itu med dessa barriärer för engraftment hos dessa XSCID-patienter kommer vi att förbehandla med måttlig dos (~6 mg/kg) busulfan för att skapa utrymme eller nischer i benmärgen för inkommande autologa genkorrigerade HSC:er.

Vi planerar att behandla upp till 23 XSCID-patienter, där alla patienter kommer att få identisk konditionering, genöverföringsbehandling och uppföljningsutvärdering. Mobiliserade perifera blodstamceller skördade genom aferes kommer att vara förstahandsvalet för HSC för denna studie, men patienter som av någon anledning inte kan ge tillräckligt med HSC med denna metod (t. dålig mobilisering, ineffektiv aferesseparation av HSC, eller otillräcklig central åtkomst som behövs för aferes), kommer att få HSC insamlad genom benmärgsskörd. På NIH kan patienter använda autolog CD34+ HSC som tidigare samlats in under ett separat för närvarande IRB-godkänt stamcellsinsamlingsprotokoll (NIH-protokoll 94-I-0073; H. Malech, PI) eller så kommer de att få autolog CD34+ HSC insamlad via aferes enligt detta protokoll . En patient som är inskriven i detta protokoll kommer inte att fortsätta till transduktion av den autologa HSC eller till busulfankonditionering (dvs. kommer inte att behandlas med genöverföringskorrigerade celler) förrän det finns minst 3 x 106 per kilogram kroppsvikt autolog CD34+HSC (från mobiliserad perifer blodstamcellsaferesinsamling som valmetod och/eller genom benmärgsskörd) tillgänglig för genöverföringstransduktion.

Patienterna kommer att genomgå en förbehandlingsutvärdering av både laboratoriemätningar och kliniska mått på immunfunktionen. Autolog CD34+HSC kommer att transduceras ex vivo med VSV-G pseudotypad CL20-4i-EF1a-hyc-OPT lentivector. Alla patienter kommer att få en enstaka intravenös infusion av de tvättade transducerade cellerna administrerad intravenöst på protokoll dag 0. på dagarna -3 och -2 kommer patienter att få en infusion av busulfan ~3 mg/kilogram kroppsvikt/dag (för en total dos på ~ 6 mg/kilogram kroppsvikt) som konditionering för att förbättra enymping av genkorrigerad autolog CD34+HSC. På dagarna - 6, -5, -4 och 1, 2 och 3 kommer patienter att få en infusion av keratinocyttillväxtfaktor (palifermin) med 60 mg/kg/dag. Palifermin i denna dos och schema är FDA-godkänd för att minska eller förhindra mukosit efter konditioneringsregimer, inklusive de som använder busulfan. Efter konditionerings- och genöverföringsbehandlingen kommer försökspersonerna att stödjas genom varje period av cytopeni och övervakas för säkerhet och effekt av genöverföringsbehandlingen. Tidiga bevis för effekt kommer att definieras av utseende och expansion i cirkulationen av autologa transducerade T-lymfocyter med funktionell yc och förbättrade laboratoriemätningar av immunfunktionen i interimsutvärderingen av dessa parametrar 1 år efter behandling. Endpointbevis för effekt 2 år efter behandling kommer att inkludera samma laboratorieparametrar uppmätta vid 2-års tidpunkten plus bevis för klinisk nytta. Bevis för säkerhet kommer att fokusera på upprätthållandet av polyklonalitet av vektormärkning, avsaknaden av uppkomst av en dominant genmärkt klon i någon hematopoetisk härstamning och ingen förekomst av vare sig hematologisk dysplasi eller någon leukemi eller annan cancer som är ett resultat av genöverföringen. De primära studieresultaten för alla laboratorie- och kliniska mått på effekt och säkerhet kommer att inträffa 2 år efter behandling med genöverföring. Datainsamling om effekt kommer dock att ske med frekventa intervall under de 2 år som leder fram till endpoint-analysen, och långsiktig säkerhets- och effektutvärdering kommer att fortsätta med intervaller under den långtidsuppföljning som rekommenderas av FDA:s riktlinjer för behandling av genöverföring studier.