Träning som immunadjuvans för allogena cellterapier (Allo-X)

Bakgrund:

Allogena cellterapier omfattar olika tillvägagångssätt, inklusive donatorlymfocytinfusioner (DLI) och konstruerade immuncellsprodukter som chimära antigenreceptor (CAR) T-celler, gamma delta (γδ) T-celler, cytokininducerade mördarceller (CIK) och cytokiner -inducerade minnesliknande naturliga mördarceller (NK). Dessa terapier används vanligen efter allogen hematopoetisk celltransplantation (alloHCT) för att förebygga eller behandla leukemiska återfall hos högriskpatienter. Men även om dessa terapier har visat potential, är framgångsfrekvensen för DLI och expanderade cellprodukter fortfarande begränsade. DLI, i synnerhet, medför risken att inducera graft-versus-host-sjukdom (GvHD), där donator-T-celler attackerar friska vävnader, vilket leder till betydande sjuklighet. Vidare står expanderade cellprodukter inför utmaningar relaterade till tillverkningstider, effektivitet och kostnad, vilket kan begränsa deras tillgänglighet och effektivitet. Därför finns det ett kritiskt behov av att förbättra graft-versus-leukemi/lymfom (GvL)-effekterna av DLI och förbättra effektiviteten av expanderade cellprodukter för att uppnå bättre resultat för ett större antal patienter utan att öka risken för GvHD, och därigenom bredda deras användning i klinisk praxis.

Träning har visat sig bidra till lägre cancerrisk, förbättra resultat hos canceröverlevande och fungera som ett adjuvans för flera cancerterapier. Den nuvarande träningsmodellen involverar ett akut enstaka anfall av måttlig till kraftig intensitetsträning som varar i 20 minuter, vilket framkallar en katekolaminberoende mobilisering och omfördelning av effektorlymfocyter (t.ex. naturliga mördarceller, γδ T-celler och CD8+ T-celler). Detta svar kan förbättra den långsiktiga immunövervakningen genom att förbättra igenkänningen och förstörelsen av premaligna celler och bidra till att undertrycka tumörtillväxt. Den övergripande forskningsfrågan är: Kan lymfocyter samlas in från blod under den träningsinducerade mobiliseringsfasen för att generera överlägsna cellprodukter för cancerimmunterapi? Den övergripande visionen är att utveckla träningsmobiliserade lymfocyter till en terapi som ökar effektiviteten av både DLI och expanderade cellprodukter (t.ex. CAR T-celler, γδ T-celler, CIK-celler och cytokininducerade minnesliknande NK-celler) för behandling av leukemi/lymfom återfall. Detta nya tillvägagångssätt, kallat "DLI-X", har potential att förbättra en redan existerande terapi för behandling av blodcancer till minimal kostnad.

Målen med detta förslag är att göra direkta jämförelser mellan standard DLI och DLI-X, både in vitro och i xenogena musmodeller ympade med olika humana hematologiska cancerformer, och att identifiera de underliggande mekanismerna som driver den förbättrade antileukemi/ lymfomsvar av DLI-X.

Den övergripande hypotesen är att DLI-X och de expanderade cellprodukterna tillverkade av dessa träningsmobiliserade lymfocyter kommer att uppvisa förbättrade GvL-effekter mot flera hematologiska maligniteter jämfört med standard DLI. Dessa effekter kommer att drivas av β2-adrenerga receptor (β2-AR)-medierade transkriptomiska och proteomiska förändringar som främjar målcellsigenkänning och cytotoxicitet. Dessutom föreslås det att DLI-X kommer att förbättra effektiviteten av kombinationsterapier såsom blinatumomab, en bispecifik T-cell-engagerare och monoklonala antikroppar utformade för att öka antikroppsberoende cellulär cytotoxicitet (ADCC), och därigenom förbättra tumörtillväxtundertryckning och GvL-effekterna av DLI.

Specifika mål:

1. Utvärdera hur akuta, enstaka anfall av träning med måttlig till kraftig intensitet som varar i 20 minuter påverkar antalet, fenotypen och molekylära egenskaper hos immunceller i blodet.
2. Bestäm om immunceller som samlas in efter träning ger överlägsna terapeutiska produkter jämfört med de som samlas in under vilande förhållanden från samma givare.
3. Undersök rollen av adrenerga receptorsignaler för att mediera dessa effekter

Tillvägagångssätt:

Friska deltagare kommer att rekryteras till tre distinkta armar (kohorter) av denna studie: (1) Exercise Cohort; (2) Träning + Betablockerare; och/eller (3) Isoproterenol Infusion Cohort. Deltagare kan anmäla sig till en, två eller alla tre studiegrenarna. Procedurerna för varje kohort beskrivs nedan.

Exercise Cohort Deltagare i Exercise Cohort kommer att planeras besöka laboratoriet under tre separata sessioner mellan 08:00 och 10:00. Under varje besök kommer personalen att bekräfta att de följer riktlinjerna före testet (t.ex. 8-12 timmars fasta och ingen kraftig fysisk aktivitet). Alla deltagare som inte uppfyller dessa riktlinjer kommer att bokas om.

Övningskohortbesök 1: Screening och betygsatt övningstest Tidsåtgång: 60 minuter

1. Informerat samtycke: En medlem av forskargruppen kommer att erhålla skriftligt informerat samtycke från deltagaren.
2. Frågeformulär för förhandsscreening: Deltagarna kommer att fylla i AHA/ACSM-förhandsgranskningsformuläret för att verifiera att inkluderings- och uteslutningskriterierna är uppfyllda.
3. Antropometriska mått: Höjd och vikt kommer att mätas.
4. Blodprov: Ett kapillärblodprov från fingerstick kommer att samlas in (med en steril fjäderbelastad lansett) för kvantifiering av totalkolesterol och fasteglukos, med hjälp av en automatiserad handhållen analysator (Cardiocheck).
5. Blodtrycksmätning: Vilande blodtryck kommer att mätas med en manuell eller automatiserad blodtrycksmanschett.
6. Riskstratifiering: Deltagare som bedöms inte vara kvalificerade efter screening kommer att uteslutas från ytterligare deltagande.
7. Graderat träningstest: Deltagarna kommer att utföra ett maximalt träningsprotokoll på en stationär inomhuscykel. De kommer att bära en pulsmätare och en ansiktsmask kopplad till en ämnesomsättningsvagn för kontinuerlig mätning av puls och andningsgaser. Testet kommer att börja på 50 watt för kvinnor och 75 watt för män, med effekten ökad med 15 watt varje minut fram till utmattning. Maximalt syreupptag (VO2max), andningströskel och maximal cyklisk effekt kommer att bestämmas.

Träningskohortbesök 2 och 3 Tidsåtgång: 2 timmar per besök Deltagarna kommer att återvända till laboratoriet 3-10 dagar efter besök 1 och 7-14 dagar efter besök 2.

1. Procedurer före träning: En IV-kateter kommer att föras in i en perifer armven av en utbildad flebotomist. Ett blodprov före träning (cirka 120 ml) kommer att samlas in.
2. Träningsprotokoll: Deltagarna kommer att delta i ett 20-minuterspass med måttlig till kraftig cykelträning med effekt som motsvarar 50 %, 60 %, 70 % och 80 % av deras förutbestämda maximala syreupptag (VO2max) under 5 minuter steg. Deltagarna kommer inte att tränas till utmattning under dessa försök. Blodtrycksmätningar och värderingar av upplevd ansträngning kommer att samlas in var 5:e minut under träningspasset och omedelbart efter.
3. Blodprov under träning: Ytterligare venösa blodprover (total volym under träning: 80 ml) kommer att samlas in genom IV-katetern vid olika stadier av träningsprotokollet.
4. Blodtagning efter träning: En sista blodtagning på 15 ml kommer att tas 1 timme efter träning.

Total blodvolym: Deltagarna kommer att donera totalt 215 ml blod (120 ml före träning, 80 ml under träning och 15 ml efter träning) per besök, totalt 430 ml för båda besöken. Dessutom kommer flera droppar kapillärblod (cirka 10-20 µL) att samlas in under besök 1 för screening.

Förfarandena för besök 2 och 3 kommer att vara identiska. Skälet för två besök är att få tillräckligt med blod för att generera flera terapeutiska cellprodukter från samma givare. Den totala tidsåtgången för denna kohort är cirka 5 timmar.

Träning + Betablockerare Kohort

Tidsåtgång: 21 timmar Deltagare i Cohort Exercise + Beta Blocker kommer att planeras att besöka laboratoriet under sex separata sessioner mellan 08:00 och 10:00, som kommer att vara fördelade på 6-10 veckor. Under varje besök kommer studiepersonalen att bekräfta att de följer riktlinjerna före testning (t.ex. 8-12 timmars fasta och ingen kraftig fysisk aktivitet). Alla deltagare som inte uppfyller dessa riktlinjer kommer att bokas om.

Övning + Betablockerare Kohortbesök 1 - Betygsatt träningstest Tid Engagemang: 60 minuter. Deltagarna kommer att genomföra ett graderat träningstest på en stationär inomhuscykel för att fastställa deras maximala syreupptagningsförmåga (VO₂max) och maximala cykeleffekt. Detta test kommer att säkerställa lämpliga intensitetsnivåer för efterföljande träningsförsök.

Träning + Betablockerare Kohortbesök 2-6 - Träningsförsök Tidsåtgång: 20 timmar

De återstående fem besöken kommer att bestå av de huvudsakliga träningsförsöken, där deltagarna kommer att genomgå följande procedurer. Det kommer att finnas en period på 7-10 dagar mellan varje träningsprovbesök för att möjliggöra återhämtning och minimera potentiella överföringseffekter från de administrerade läkemedlen:

1. Läkemedelsadministration: Läkemedelsprövningarna kommer att genomföras i en blockerad, randomiserad dubbelblind miljö för att säkerställa att varken försöksledaren eller deltagaren vet vilken prövning som pågår. Randomiseringen kommer att beräknas av en medlem av forskargruppen som inte är involverad i att utföra träningsförsöken. Tidpunkten för läkemedelsadministrering baseras på maximala plasmakoncentrationer av varje läkemedel. 3 timmar, 2 timmar och 1 timme före varje träningsprov kommer deltagarna att ges antingen ett läkemedel eller ett placebo-piller enligt följande disposition:

   Försök 1: Placebo vid alla tidpunkter Försök 2: Nadolol vid 3 timmar Placebo vid 2 timmar och 1 timme Försök 3: Bisoprolol vid 3 timmar Placebo vid 2 timmar och 1 timme Försök 4: Placebo vid 3 timmar och 1 timme, Carvedilol vid 2 timmar Försök 5: Bisoprolol vid 3 timmar, Placebo vid 2 timmar, Roflumilast vid 1 timme

2. Procedurer före läkemedel: Före intag av läkemedlet eller placebo kommer en IV-kateter att föras in i en perifer armven av en utbildad phlebotomist. Ett blodprov före drog kommer att samlas in.
3. Blodprov efter drog, före träning: Efter att läkemedlet eller placebo har intagits och 30 minuter innan träningen börjar, kommer ett blodprov efter drogen före träning att samlas in.
4. Träningsprotokoll: Deltagarna kommer att delta i ett 20-minuterspass med måttlig till kraftfull cykelträning med effekt som motsvarar 50 %, 60 %, 70 % och 80 % av deras förutbestämda VO₂max i steg om 5 minuter. Deltagarna kommer inte att tränas till utmattning under dessa försök. Blodtrycksmätningar och värderingar av upplevd ansträngning kommer att samlas in var 5:e minut under träningspasset och omedelbart efter.
5. Blodprov under träning: Ytterligare venösa blodprover kommer att samlas in genom IV-katetern vid olika tidpunkter under träningsprotokollet.
6. Blodprover för återhämtning efter träning: Ytterligare blodprover kommer att tas under återhämtningsfasen, vid olika tidpunkter från 5 till 60 minuter efter träningen.

Total blodvolym: Deltagare i denna kohort kommer att donera totalt cirka 220 ml blod per besök. Den kumulativa totala blodvolymen för denna kohort för alla sex besök är cirka 1 320 ml.

Isoproterenol Cohort Deltagare i Isoproterenol Cohort kommer att planeras besöka laboratoriet under tre separata sessioner mellan 08:00 och 10:00. Under varje besök kommer studiepersonalen att bekräfta att de följer riktlinjerna före testning (t.ex. 8-12 timmars fasta och ingen kraftig fysisk aktivitet). Alla deltagare som inte uppfyller dessa riktlinjer kommer att bokas om.

Isoproterenol-kohortbesök 1: Screening och isoproterenolinfusion Tidsåtgång: 2 timmar

1. Informerat samtycke: En medlem av forskargruppen kommer att erhålla skriftligt informerat samtycke från deltagaren.
2. Frågeformulär för förhandsscreening: Deltagarna kommer att fylla i AHA/ACSM-förhandsgranskningsformuläret för att verifiera att inkluderings- och uteslutningskriterierna är uppfyllda.
3. Antropometriska mått: Höjd och vikt kommer att mätas.
4. Blodprov: Ett kapillärblodprov från fingerstick kommer att samlas in (med en steril fjäderbelastad lansett) för kvantifiering av totalkolesterol och fasteglukos, med hjälp av en automatiserad handhållen analysator (Cardiocheck).
5. Blodtrycksmätning: Vilande blodtryck kommer att mätas med en manuell eller automatiserad blodtrycksmanschett.
6. Riskstratifiering: Deltagare som bedöms inte vara kvalificerade efter screening kommer att uteslutas från ytterligare deltagande.
7. Procedurer före infusion: Deltagaren kommer att förses med elektroder fästa på ett elektrokardiogram (EKG; 12-avledningar) och kommer att få en vilo-EKG-avläsning, som kommer att övervakas av en kardiolog. Kardiologen kommer att fatta beslut om att fortsätta med infusionen eller utesluta deltagaren från studien. Två IV-katetrar kommer att föras in i bilaterala perifera armvener av en utbildad phlebotomist. En kateter kommer att användas för att leverera isoproterenol och en kommer att användas för att ta blodprover. Ett blodprov före infusion (cirka 120 ml) kommer att samlas in.
8. Isoproterenol Infusion Protocol: Deltagarna kommer att få en kontinuerlig infusion av isoproterenol i 20 minuter vid en koncentration av 50 ng/min/kg. Blodtrycksmätningar kommer att samlas in var 5:e minut under infusionen och EKG-aktiviteten kommer att övervakas kontinuerligt. En läkare kardiolog kommer att övervaka hela infusionsproceduren.
9. Blodprov under infusion: Ytterligare venösa blodprover (total volym under träning: 80 mL) kommer att samlas in genom IV-katetern under de sista 5 minuterna av infusionsprotokollet.
10. Blodtagning efter infusion: En sista blodtagning på 15 ml kommer att tas 1 timme efter träning.

Total blodvolym: Deltagarna kommer att donera totalt 215 ml blod (120 ml före infusion, 80 ml under infusion och 15 ml efter infusion) under detta besök. Dessutom kommer flera droppar kapillärblod (cirka 10-20 µL) att samlas in under besök 1 för screening.

Resultatmått:

Resultatmåtten för alla tre kohorter kommer att vara identiska som beskrivs i avsnittet "Resultatmått" i detta protokoll