El mecanismo de resistencia de la terapia CAR-T

El mecanismo de resistencia de la terapia CAR-T. 

La terapia de células T con receptor de antígeno quimérico (CAR) ha tenido éxito en los primeros ensayos clínicos que incluían leucemia linfoblástica aguda (LLA) de células pre-B o linfoma de células B, cambiando por completo la terapia contra el cáncer y proporcionando a los pacientes estándares refractarios. opciones de tratamiento para el tratamiento.

 

Sin embargo, la persistencia de las células T con CAR y / o la resistencia de las células cancerosas es escasa debido a la pérdida o regulación de antígenos, y muchos pacientes tendrán un período de remisión corto. Además, la experiencia inicial de las células CAR T destaca los desafíos asociados con la fabricación de terapias específicas para el paciente.

 

En este artículo, discutimos los factores que pueden descartar la remisión persistente después de la terapia con células T CAR, enfocándonos en el mecanismo de resistencia a los medicamentos de la recurrencia de la enfermedad. También describimos estrategias potenciales para superar estos obstáculos con el fin de incorporar de manera más efectiva esta estrategia de tratamiento única en el paradigma de tratamiento estándar.

 

En abril de 2012, después de la primera terapia exitosa de células T con receptor de antígeno quimérico (CAR) dirigido a CD19 para el linfoma folicular en adultos o la leucemia linfocítica crónica (LLC) [1-3], se inyectó a los primeros niños con leucemia linfoblástica aguda (LLA) células T con CAR anti-CD19 [4, 5]. La FDA aprobó 5 productos distintos de células T con CAR anti-CD19 [11-13] para el tratamiento de la LLA de células B y el linfoma difuso de células B grandes, y cambió por completo el campo de la inmunoterapia contra el cáncer.

 

A medida que más y más pacientes reciben tratamiento y obtienen datos de seguimiento más prolongados, nos damos cuenta de que aproximadamente el 30-50% de los pacientes han recaído con células T CAR anti-CD19, la mayoría de las cuales se encuentran dentro de 1 año de tratamiento. Dentro de [9,10]. La recaída no es exclusiva de los fármacos que se dirigen a CD19, porque la experiencia clínica preliminar con otros objetivos de CAR (como CD22) muestra que la recaída será un desafío común y recurrente [15].

 

Además, alrededor del 10-20% de los pacientes no logran entrar en remisión después de recibir terapia con células T con CAR anti-CD19 [7-10]. La pérdida o regulación del antígeno diana [15-17] y / o la falta persistente de células CART [18], y la falla en la fabricación del producto [19,20] (Figura 1) son uno de los obstáculos más comunes para una CAR eficaz Terapia de células T. Además, las células CAR T no han logrado un éxito similar en enfermedades distintas de la leucemia de células B y el linfoma.

 

Comprender las limitaciones de la terapia con células CAR T y superar estos obstáculos es esencial para aprovechar todo el potencial de este método de tratamiento altamente eficaz.

 

Figura 1 | Limitaciones de la remisión sostenida después de la terapia con células T con CAR. Esta figura resume varias limitaciones diferentes para lograr una remisión duradera a través de la terapia de células T con receptor de antígeno quimérico (CAR).

En primer lugar, hay muchas razones para la falla de las células CAR T: para algunos pacientes, los productos de las células CAR T no pueden producirse con éxito, o las células CAR T generadas no pueden expandirse completamente (durante la producción in vitro o después de la administración in vivo); en otros pacientes Entre ellos, el problema de la persistencia limitada en el organismo es el mecanismo subyacente de la recurrencia de la enfermedad.

En segundo lugar, la regulación de antígenos, caracterizada por la pérdida o disminución de la regulación de CD19 y / o CD22 en las células B malignas, hace que el antígeno escape a un mecanismo de resistencia a la terapia con células T con CAR, que también puede ser un problema en las neoplasias malignas que no son de células B Incluidos los tumores sólidos.

En tercer lugar, la toxicidad característica de la terapia con células T con CAR (principalmente síndrome de liberación de citocinas (SRC) grave y / o neurotoxicidad) puede ser fatal, eliminando así la posibilidad de beneficio terapéutico para un pequeño número de pacientes.

Además, aún se desconocen los datos sobre el impacto duradero de la intervención del tratamiento del SRC en la remisión de la CAR. Finalmente, las necesidades insatisfechas incluyen ciertos antecedentes de enfermedades, que son el foco de los esfuerzos de investigación en curso para optimizar la utilidad clínica de la terapia con células T con CAR.

Por ejemplo, aunque las células T CAR anti-CD19 pueden proporcionar beneficios sustanciales a los adultos con linfoma, su tasa de remisión completa es menor que en los pacientes con leucemia. Además, los resultados de la terapia con células CAR T para pacientes con linfoma pediátrico y pacientes del sistema nervioso central (SNC) siguen siendo un área de investigación en curso.

Vale la pena señalar que el efecto curativo de esta terapia en pacientes con tumores sólidos es actualmente limitado y se están explorando métodos para optimizar la respuesta.

 

En esta revisión, resumimos el conocimiento sobre el rápido desarrollo de barreras de remisión persistentes inducidas por células T CAR.

Principalmente discutimos el mecanismo de resistencia emergente a la terapia con células T con CAR relacionado con el escape de antígenos. También discutimos la recurrencia positiva de antígeno relacionada con la persistencia deficiente de las células T CAR y resolvemos el problema de la falta de respuesta o la falta de respuesta relacionada con la producción del producto.

Limitaciones y toxicidad totalmente relacionadas. Además, nos centraremos en la investigación activa de posibles estrategias para superar las limitaciones de las terapias con células CAR T y nuevas indicaciones para estas terapias.

 

 

Obstáculo 1: No lograr la mitigación

Los beneficios potenciales de las células CAR T primero requieren que los pacientes obtengan tratamiento y fabriquen, infundan y medien eficazmente la citotoxicidad con éxito, lo que idealmente conduce a la remisión completa. Este es el camino hacia el éxito de los productos de células T con CAR. Vale la pena señalar que se ha demostrado que estas condiciones previas son factibles para la mayoría de los pacientes con LLA, aunque todavía representan obstáculos potenciales para la terapia eficaz de células T con CAR en algunos pacientes y, por lo tanto, brindan oportunidades de mejora.

 

Fabricación de productos.

El primer obstáculo en el proceso de terapia con células T con CAR es la recolección de células T para la producción de productos que expresan CAR. Desafortunadamente, los datos sobre el porcentaje real de pacientes con LLA que no pueden obtener una cantidad suficiente de células T son limitados, porque los pacientes a menudo se excluyen de la consideración para la terapia con células T con CAR debido a la linfopenia preexistente, que pueden ser células previas causadas por tóxicos terapia.

Incluso si las células T se recolectan con éxito, por ejemplo, si el producto no se fabrica, es posible que el paciente no reciba tratamiento. Vale la pena señalar que en un estudio de fase I, se analizó el recuento absoluto de linfocitos (ALC) basal de los pacientes pediátricos tratados con terapia con células T con CAR anti-CD19 [8], y la mediana de ALC fue de 1.228 células / μl (rango 168– 4.488 células / μl).

Este hallazgo indica que la selección de pacientes está sesgada hacia aquellos con ALC dentro del rango fisiológico normal, lo que puede llevar a la exclusión de pacientes que han recibido un tratamiento riguroso o que están en tratamiento continuo. Aunque los equipos de investigación de muchos centros utilizan actualmente recuentos mínimos de células ALC o CD3 + para la aféresis, las mejoras en la producción de células CAR T pueden reducir los límites de la colección de células.

Nuestra experiencia en el Instituto Nacional del Cáncer (NCI) muestra que es factible fabricar productos de células T con CAR con un recuento de células CD3 + ≥150 células / μl. En un ensayo clínico realizado por el NCI, 55 de 56 pacientes fabricaron con éxito productos de células T anti-CD22CAR. La mediana del número de células CD3 + en estos pacientes fue de 567 células / μl (rango 145-2,144 células / μl), y la mediana de ALC fue de 775 células / μl (rango 230-4,620 células / μl) (observaciones no publicadas de NNS y TJF)) .

La posibilidad de obtener un número suficiente de células T es sin duda una consideración importante, y se necesitan otros datos en este campo.

Además del número de células, las características de los productos de hematología también pueden afectar la capacidad de fabricar con éxito productos de células CAR T o la calidad de los productos de células CAR T fabricados. Los tratamientos anteriores con quimioterapia (por ejemplo, quimioterapia que contiene clofarabina o doxorrubicina) se han asociado con la producción de productos de células T con CAR de calidad insuficiente o deficiente [7,21].

Además, los datos clínicos indican que el tratamiento previo con ciclofosfamida y citarabina puede reducir selectivamente el linaje temprano de las células T asociadas con la expansión de las células T CAR productivas [22]. Los resultados publicados en los últimos 2 años indican que la producción de productos de células CAR T de pacientes con tumores sólidos de alto riesgo puede ser particularmente desafiante [19,21]. La recolección temprana de células T en pacientes que se determina que tienen un alto riesgo de recurrencia o antes de tratar a pacientes con enfermedad recurrente puede mejorar la calidad de los productos de aféresis y, por lo tanto, las células CAR T producidas.

Otros detalles del proceso de fabricación de células CAR T también pueden afectar la calidad del producto resultante, lo que a su vez afecta la respuesta clínica posterior. Los protocolos de fabricación actuales incluyen un paso de expansión de células T generalmente inducido por activación a través del receptor de células T (TCR) [25, 26].

Los protocolos de amplificación basada en perlas anti-CD3 y anti-CD28 y de amplificación de anticuerpos anti-CD3 se utilizan en la producción de productos de células T anti-CD19CAR aprobados por la FDA [27,28]. El plan de expansión de los linfocitos T CAR generalmente también incluye el uso de citocinas, como IL-2, IL-7 y / o IL-15; De manera similar, ningún método tiene claras ventajas, pero los diferentes efectos de estas citocinas pueden afectar cualitativamente a los productos de células T con CAR obtenidos [29].

Casi todos los productos de células T con CAR se producen utilizando células T CD4 + y células T CD8 +, y ambas poblaciones de células pueden ayudar a mejorar la eficacia. Aunque no se ha determinado la diferencia de eficacia entre productos con diferentes proporciones, la proporción de células T CD4 + a CD8 + entre pacientes puede cambiar sustancialmente y también puede afectar a los productos de células T CAR.

Sobre la base de datos preclínicos que muestran una mayor eficacia [30], en algunos ensayos se han producido productos separados de células T con CAR CD4 + y CD8 + para administrarlos a los pacientes en una proporción determinada [8,31]. Las modificaciones repetidas del proceso de fabricación tienen el potencial de mejorar la eficacia de las células T con CAR, lo que puede ser de mayor importancia cuando se analizan las células T con CAR más allá de la capacidad de las neoplasias malignas de las células B.

Los nuevos métodos de fabricación de células CAR T, como el uso de equipos de automatización de sistemas cerrados, combinados con la base mencionada, acaban de comenzar a implementarse [32,33]. Es necesario utilizar estos métodos para realizar ensayos clínicos y analizar más a fondo cómo estas tecnologías afectarán las futuras terapias con células T con CAR.

Incluso si los productos de células T con CAR pueden fabricarse con éxito, se ha demostrado que el fenotipo inicial de las células T es un determinante importante de las actividades clínicas posteriores. La selección de células T con un fenotipo específico antes de la fabricación, como las células T de memoria central o de memoria similar a las células madre [22,34,35] o el control de las condiciones de fabricación para sesgar la producción de células T con CAR hacia poblaciones específicas de células T, puede mejorar la producción de células T con éxito. Posibilidad de productos [35].

Se están desarrollando métodos de fabricación prioritarios que involucran a estas poblaciones únicas de células T. En un estudio de pacientes con CLL que recibieron productos de células T con CAR anti-CD19 [36], se encontró que la población de células T con CAR de respondedores era rica en la expresión de genes relacionados con la memoria y tenía una mayor capacidad de expresión que los no respondedores .

Un gran número de células T CAR CD27 + PD1-CD8 + expresan niveles elevados de receptores de IL-6, controlando así mejor el tumor; este fenotipo celular predice mejor la respuesta que otras enfermedades y características del paciente [36].

Se han formulado directrices para el desarrollo de productos comerciales de células CAR y pueden desarrollarse a medida que aumenten nuestros conocimientos y experiencia [41,42].
El diseño de la construcción CAR es otro parámetro que puede afectar las características de los productos de las células CAR T y el posterior comportamiento in vivo de las células modificadas (incluida su cinética de expansión y duración).

La mayoría de los productos de células CAR T probados en ensayos clínicos son medicamentos de segunda generación, lo que significa que contienen tanto un dominio de estimulación de TCR (generalmente derivado de la cadena de glicoproteína CD3ζ (CD3ζ) de la superficie de las células T) y un dominio de estimulación único. Los productos actualmente aprobados por la FDA contienen el dominio coestimulador CD28 o 4-1BB (también conocido como CD137). Aunque los datos preclínicos [43] y las observaciones de los pacientes [44,45] indican que este aspecto del diseño de CAR afecta significativamente la durabilidad de los productos celulares.

Otros detalles del diseño de CAR, como las características específicas del dominio de unión al antígeno, la presencia y estructura de la región de bisagra extracelular y las características del dominio transmembrana, también pueden afectar las propiedades de las células T CAR.

Un tema importante en el campo de la investigación de células CAR T es establecer estándares confiables para definir la eficacia de los productos de células CAR T. En la actualidad, los parámetros estándar que definen la eficacia de las células T (como los marcadores de insuficiencia de las células T) son decepcionantes para predecir la eficacia clínica [55,56]. En vista de la alta tasa de respuesta de la terapia con células CAR T en pacientes con leucemia, el número de no respondedores es pequeño, por lo que es difícil evaluar sistemáticamente y establecer parámetros relacionados con la falta de respuesta, especialmente considerando que las causas subyacentes pueden ser muchas. Factores y no se puede atribuir completamente a las variables del producto.

Sin embargo, en los pacientes con CLL, la tasa de respuesta es mucho menor que la de los pacientes con LLA o linfoma. Fraietta y col. [36] pudieron identificar características favorables del producto, como abundantes marcadores IL-6-STAT3 y CD29 + antes de la formación de células CAR T. La frecuencia de las células T CD45RO-CD8 + aumenta.

Además, en comparación con los productos con esta actividad multifuncional, los productos de linfocitos T con CAR anti-CD19 previos a la infusión que contienen un subconjunto de linfocitos T multifuncionales han mejorado el linfoma en comparación con las definiciones basadas en los perfiles de expresión de citocinas y quimiocinas Respuesta del paciente. El establecimiento de las propiedades ideales de las células CAR T requerirá datos adicionales, pero las características óptimas pueden variar según la construcción CAR y la malignidad objetivo.

El uso de células de donantes sanos para producir productos de células CAR T es otra estrategia para resolver el problema de la mala calidad de las células CAR T. Varios grupos han probado ahora estrategias de tratamiento basadas en CAR de donantes utilizando células T directamente derivadas de sus donantes originales de células madre alogénicas en pacientes preclínicos [58] y en pacientes cuya enfermedad ha recaído después del trasplante [59-61]. Los resultados de estos primeros estudios prueban la viabilidad de este método, sólo en la alta frecuencia de enfermedad de injerto contra huésped (EICH) de grado alto [59-61] baja incidencia.

 

Infusión de células T con CAR.

Obviamente, el hecho de no inyectar productos de células CAR T a tiempo antes de que el paciente desarrolle la enfermedad o complicaciones relacionadas con la enfermedad también puede dificultar el éxito del tratamiento.

En el producto tisagenlecleucel de células T con CAR anti-CD19 aprobado por la FDA en un ensayo registrado en niños y adultos jóvenes con LLA10, de 92 pacientes que habían acumulado hemorragia por aféresis, 17 pacientes (18%) no recibieron la razón Estos hijos de CAR Las infusiones de células T incluyeron problemas de productos relacionados con la tesagilina en 7 pacientes (principalmente debido a un crecimiento celular deficiente) y 7 pacientes murieron antes de la infusión de células T con CAR (debido a la progresión de la enfermedad en 4 pacientes y otras complicaciones relacionadas con la infección) y el desarrollo de reacciones adversas que hacen que el paciente no sea apto para la infusión de células T con CAR (enfermedad fúngica o EICH).

En este estudio10, el tiempo medio para la infusión de células fue de 45 días (rango de 30 a 105 días). Con un 20% a un 30% de los pacientes candidatos que no pueden recibir la infusión de células T con CAR, se espera que las estrategias futuras para reducir el tiempo de producción aumenten la probabilidad de que los pacientes elegibles reciban la infusión, aumentando así el número de pacientes que se benefician de la terapia con células T con CAR. de la terapia de células T con CAR espía y se espera que los planes de producción más fácilmente disponibles reduzcan el retraso en el tiempo de infusión.

 

Activación y expansión de células CAR T.

Los estudios clínicos han demostrado que la dosis de células CAR T necesaria para un tratamiento eficaz es muy pequeña. El régimen de dosificación actual es de 0,2 a 5,0 x 106 células T con CAR transducidas por kilogramo o un total de 0,1 a 2,5 x 108 células T con CAR transducidas por kilogramo. Tenga en cuenta que, aunque la activación celular y la expansión exponencial después de la infusión son esenciales [6-10,70,71].

Como se discutió, la calidad de los productos de las células CAR T y el fenotipo inherente de las células T pueden afectar el comportamiento de las células CAR T después de la infusión. Además, los factores relacionados con el receptor también son importantes en la expansión de las células CAR T. Por ejemplo, la carga de enfermedad (y por lo tanto el antígeno) puede afectar positivamente el grado de expansión celular, lo que a su vez puede aumentar el riesgo y la gravedad del SRC [7,8].

 

Obtenga terapia de células T con CAR.

Aunque la FDA ha aprobado la aprobación de productos de células T con CAR dirigidos a CD19 en los últimos dos años [11,12], el acceso a estas nuevas terapias sigue siendo limitado.

Además, el costo y la cobertura del seguro son obstáculos persistentes para ampliar el acceso de los pacientes a la terapia con células CAR T [78-80]. Con el desarrollo de esta terapia, se requiere el análisis de costos y la optimización de las estrategias de fabricación para reducir los costos.

Además, se puede considerar que los criterios de elegibilidad para recibir medicamentos aprobados por la FDA restringen la entrada de pacientes. Por ejemplo, la participación activa del sistema nervioso central (SNC) sigue siendo el criterio de exclusión para los pacientes con linfoma de células B. Sin embargo, los ensayos clínicos para estudiar la seguridad y eficacia de la terapia con células CAR T en esta población y otras poblaciones son cruciales, y el objetivo final es extender las indicaciones terapéuticas a todos los grupos que puedan beneficiarse.

 

 

Obstáculo 2: recurrencia de la enfermedad

Dentro de los 12 meses posteriores a la infusión, la recurrencia de la enfermedad después de la terapia con células T con CAR anti-CD19 o anti-CD22 puede ocurrir en hasta el 50% de los pacientes con LLA de células B [8-10,15]. Hay dos modos principales: recurrencia temprana de leucocitos positivos para antígeno o recurrencia tardía generalmente relacionada con la pérdida de antígeno (Figura 1). Una comprensión profunda de los mecanismos de la persistencia de las células T con CAR y / o la resistencia deficiente a los medicamentos y la identificación de los pacientes con la mayor probabilidad de recurrencia son esenciales para optimizar la terapia con células T con CAR.

 

Recurrencia de antígeno positivo.

La recurrencia temprana de la LLA (generalmente dentro de los primeros meses después de la inducción exitosa de la remisión) generalmente se asocia con una persistencia limitada de linfocitos T con CAR y / o hipoplasia transitoria de linfocitos B, lo que sugiere la pérdida del emparejamiento mediado por linfocitos T con CAR Vigilancia activa de la leucemia [6].

Los determinantes de la persistencia de las células T con CAR aún no se han determinado por completo, excepto por la calidad inherente de las células T (que puede depender del paciente y los antecedentes) [81] y el fenotipo inicial de las células T (incluida la proporción de CD4 + a CD8 +). 82], incluido el dominio coestimulador construido en cada constructo CAR único [83], los informes preclínicos han demostrado que el CAR que contiene el dominio coestimulador CD28 tiene poca durabilidad en comparación con el CD28 que contiene el dominio coestimulador 4-1BB [45, 84]; Estos datos están en consonancia con la experiencia clínica [6,7,85]. En los ensayos clínicos antes mencionados del ácido tessalil ribonucleico 10, la duración media de las células CAR T basadas en 4-1BB en la sangre es de 168 días (rango 20-617 días), y B suele ser complicado en pacientes en remisión. Las células están subdesarrolladas.

Por el contrario, la duración media de la persistencia de células T con CAR anti-CD19 basadas en CD28 es de unos 30 días, y estas células rara vez se detectan después de 3 meses [7,86]. Las células CAR T que contienen el dominio 4-1BB tienen una mejor persistencia, lo que puede deberse en parte a la tendencia disminuida de falla de las células T inducida por la señal CAR tónica cuando los dominios 4-1BB y CD28 median la coestimulación.

Además de otros métodos [89,90], se están realizando intentos de calibrar el potencial de activación de CAR para optimizar la respuesta y equilibrar la persistencia de los efectores en relación con la expansión de las células T de memoria [88]. También se han utilizado otros dominios coestimuladores y múltiples dominios coestimuladores en construcciones CAR, que pueden afectar la persistencia de las células T CAR.

Además, un análisis adicional de las observaciones de pacientes con expansión significativa y / o persistencia de células T con CAR indica que la integración genómica dirigida de construcciones CAR puede mejorar la persistencia. Por ejemplo, la experiencia de la expansión clonal en pacientes con CLL ha demostrado que la destrucción de TET2 puede conducir a cambios en la biología de las células CAR T, lo que conduce a una potencia mejorada y fenotipos de memoria central [91].

De manera similar, el uso del editor CRISPR-Cas9 para integrar específicamente el gen CAR en el locus de la constante TCRα (TRAC) del genoma de las células T puede producir una mejor resistencia que las células CAR T que se transducen de forma rutinaria en modelos preclínicos. Respuesta tumoral [92]. Los avances en la tecnología de edición de genes [93], junto con una mejor comprensión de los determinantes de la eficacia de las células CAR T y la comprensión de los determinantes de la capacidad de respuesta al tratamiento, serán fundamentales para el diseño de la tecnología de células CAR T de próxima generación [36,94].

Por lo tanto, la dirección futura de mejorar la durabilidad del CAR dependerá en gran medida de la comprensión de la mejor biología de las células T relacionada con la función de las células CAR T y la posterior optimización del diseño de las células CAR T para promover la durabilidad (cuando se requiere durabilidad). Hora).

 

Clínicamente, se están probando estrategias para mejorar la durabilidad independientemente del diseño y la fabricación de las células CAR T;

por ejemplo, después de la inducción de la remisión, las células presentadoras de antígeno de células T (T APC) diseñadas para activar las células T con CAR anti-CD19 se administran regularmente para determinar la recurrencia Si la estimulación puede reactivar y expandir las células T con CAR numéricamente y prevenir la recurrencia con antígeno positivo (NCT03186118) .

En términos más generales, el uso de células presentadoras de antígenos artificiales puede optimizar la inmunoterapia de células T adoptivas al aumentar la eficacia terapéutica y la durabilidad de las células T infundidas, proporcionando así un método potencial listo para usar [95]. La transferencia de células T con CAR a la memoria central o al fenotipo de memoria similar a las células madre es otro método único para mejorar la respuesta al tratamiento y la persistencia celular [35,36].

La combinación de la terapia con células CAR T con inhibidores de los puntos de control inmunitarios u otras terapias inmunomoduladoras puede proporcionar un enfoque sinérgico para optimizar la incidencia, la profundidad y la durabilidad de las respuestas clínicas [98]. Las muestras clínicas han confirmado evidencia de una mayor expresión de PD-1 en las células T con CAR durante el período desde la infusión hasta la expansión máxima, y ​​los datos preclínicos de la terapia con células T con CAR apoyan el bloqueo de PD-1-PD-L1 para mejorar la terapia con heparina El papel del efecto [ 99,100]. Las pruebas clínicas de esta estrategia utilizando inhibidores de puntos de control inmunitarios aprobados por la FDA y productos de células CAR T han proporcionado pruebas anecdóticas de una mayor durabilidad [101].

 

La persistencia de células T con CAR anti-CD19 juega un papel importante en la monitorización continua y parece ser importante para la remisión duradera de los pacientes con LLA.

Sin embargo, no está claro si la persistencia de las células es absolutamente necesaria para mantener la remisión duradera lograda por todos los productos de células T con CAR. Hasta la fecha, Park y sus colegas han informado los datos de seguimiento más largos de la terapia de células T anti-CD19CAR basada en CD28 para pacientes con LLA.

En este estudio, rara vez se detectó la persistencia de linfocitos T con CAR aparte de la inducción de la remisión, pero la mediana de supervivencia sin eventos fue de 6,1 meses y los pacientes con baja carga de enfermedad (<5% de blastos de médula ósea) tuvieron 10,6 meses [9]. Aunque estos hallazgos aún demuestran que la duración de la persistencia de las células CAR T es más corta que la de las construcciones basadas en 4-1BB, estos hallazgos aún muestran que la persistencia de las células CAR T está más allá de la persistencia de las células CAR T, lo que desencadena liberaciones relacionadas. .

Determinantes de otras cuestiones durante el período. Vale la pena señalar que la persistencia de la remisión en pacientes con linfoma de células B es relativamente similar a la de los productos basados ​​en 4-1BB y los productos basados ​​en CD28 [71,102], lo que indica que la relevancia de la persistencia de las células T con CAR puede variar según la tipo de cáncer.

La monitorización cuidadosa del resultado del tratamiento con células T con CAR anti-CD19 de las neoplasias malignas de células B y los resultados del tratamiento con células T con CAR que se dirigen a otros antígenos y / o tipos de tumores es muy importante para comprender completamente el impacto de la persistencia celular en la durabilidad celular.

En cualquier caso, la capacidad de los linfocitos T con CAR para durar mucho tiempo y, por tanto, mediar en la monitorización continua de la recurrencia de la enfermedad es claramente la ventaja potencial de estos fármacos sobre otras inmunoterapias dirigidas (como los anticuerpos biespecíficos o conjugados), que normalmente tienen una limitación la capacidad de inducción proporciona una remisión duradera ya largo plazo [103-106].

La recurrencia de la enfermedad con antígeno positivo ofrece una oportunidad potencial para el retratamiento de las células T con CAR, aunque desafortunadamente, el éxito de la estrategia de reinfusión para el tratamiento de la recurrencia con antígeno positivo debido a la pérdida persistente de las células T con CAR ha sido limitado. Gardner y col. [8] realizó una segunda infusión de células T con CAR anti-CD19 en diez niños y jóvenes con LLA.

Ocho de estos pacientes perdieron la persistencia de las células CAR T, y solo dos tuvieron expansión de las células CAR T después de la reinfusión, y solo uno tuvo una respuesta completa [8]. Los dos pacientes restantes con células T CAR detectables fueron reinfundidos debido a enfermedad CD19 + persistente o recurrente, pero ninguno experimentó una reexpansión sustancial de las células T CAR, hipoplasia de células B o resistencia. El papel de la leucemia [8]. Lee y col. [7] describieron tres pacientes que recibieron una segunda infusión de linfocitos T con CAR debido a LLA CD19 + residual o recurrente 2-5,5 meses después de la infusión inicial, pero ninguno de ellos tuvo una respuesta objetiva. Maude y col. [6] utilizó una estrategia de infusiones repetidas para combatir la pérdida temprana de células T con CAR y la recuperación de las células B relacionadas, lo que resultó en la supervivencia continua de las células T con CAR [101]. Turtle y col.

Además, se detectaron respuestas de células T específicas para CAR en los cinco pacientes, lo que sugiere un rechazo de células T CAR inmunomediado después de la administración repetida [31]. El mismo grupo de pacientes informó de un pronóstico desfavorable similar después de la reinfusión de pacientes con linfoma no Hodgkin de células B, pero el uso de un régimen intensivo de eliminación de fósforo linfático que contenga fludarabina además de ciclofosfamida puede mejorar la respuesta a la reinfusión.

Y mejorar la expansión y durabilidad de la unidad CAR T inicial [107]. Este concepto de disección mejorada de los ganglios linfáticos se ha utilizado de manera similar en la estrategia de reinfusión de otras terapias basadas en CAR, mejorando así la eficacia clínica [108]. Las estrategias alternativas para optimizar los métodos de reinfusión incluyen el uso de diferentes construcciones CAR o CAR que se dirigen a diferentes antígenos.

 

La pérdida o regulación de antígenos es el mecanismo de escape inmunológico.

La modulación de antígenos dirigida es uno de los mecanismos más claros para inducir con éxito la recaída de la enfermedad después de la remisión utilizando células T CAR (Tabla 1), y también ha sido utilizada por otras inmunoterapias dirigidas (como los anticuerpos del agente de unión a células T biespecíficas (BiTE)). ) Describir constructos [110-112] o anticuerpos monoclonales [113].

Los mecanismos establecidos que conducen a la pérdida de la expresión de CD19 incluyen el corte y empalme alternativo, que produce isoformas de CD19 y destruye los epítopos diana y / o reduce la expresión de la superficie celular [114,115] e interrumpe el transporte de CD19 a la superficie celular [116]. También se están investigando activamente otras formas de provocar la pérdida de antígeno.

Sin embargo, el desarrollo de resistencia a la terapia con células CAR T inicialmente eficaz puede no requerir la pérdida completa del antígeno, incluso es suficiente una expresión reducida del antígeno. Por ejemplo, utilizando la terapia con células T con CAR anti-CD22, una simple disminución cuantitativa en la expresión de la superficie de las células CD22 o en la densidad del antígeno en una población de leucemia es suficiente para escapar de las células T con CAR.

Por lo tanto, a pesar de CD22 positivo, los individuos aún pueden recaer en la leucemia, lo que resulta en el umbral de densidad del antígeno. Recaída o mutaciones resistentes [15]. Sin embargo, la actividad de las células T con CAR funcional y / o retenida puede requerir un umbral mínimo de expresión de antígeno; este concepto se ha implementado en modelos preclínicos que se dirigen a CD20 en neoplasias malignas de células B y neuroblastoma. ALK [118].

Cuanto mayor sea el nivel de expresión del antígeno, mayor será la actividad citolítica y la producción de citocinas de las células CAR T. En esta línea de pensamiento, la experiencia preclínica de la terapia con células CAR T dirigida a EGFR ha demostrado que el potencial terapéutico depende particularmente de las diferentes densidades de antígeno de EGFR en tumores y tejidos no malignos para limitar la toxicidad diana y extra tumoral mientras se mantiene Actividad anticancerígena [119].

En pacientes con LLA [114,115], la pérdida de antígeno después de un tratamiento con CAR eficaz se describe mejor, pero ciertamente no se limita a esta enfermedad [120]. Los resultados de los estudios de modelos preclínicos [121] en modelos de tumores sólidos y los resultados de los estudios clínicos en pacientes con glioblastoma [122,123] implican de manera similar que la modulación de antígenos es una trampa potencial que socava la eficacia de la terapia con células T con CAR.

En investigaciones futuras y en el diseño de nuevas construcciones CAR, será necesario identificar el papel de la densidad de antígenos en la respuesta antitumoral e identificar el mecanismo que conduce al bloqueo de la expresión diana para optimizar la respuesta de las células T CAR.

El efecto aditivo de la inmunoterapia dirigida anterior puede aumentar aún más la complejidad del escape inmunológico después de la terapia con células T con CAR. Por ejemplo, la FDA aprobó el blinatumomab anti-CD19 BiTE y el conjugado anticuerpo-fármaco anti-CD22 inotuzumab ozogamicina para el tratamiento de la LLA, y se ha informado la aparición de CD19- [111,112] o CD22- [113] en pacientes tratados con estas inmunoterapias La variante de escape.

Por lo tanto, estos medicamentos pueden hacer que las células CAR T que se dirigen al mismo antígeno sean menos efectivas en tratamientos futuros, o reducir la durabilidad de la respuesta al aumentar el riesgo de recurrencia de antígeno negativo. Vale la pena señalar que el tratamiento previo con blinatumomab es el criterio de exclusión para el ensayo de registro clave de tisagenlecleucel en pacientes con LLA [10].

Sin embargo, queda por determinar si es necesario evitar la inmunoterapia dirigida antes de administrar células T con CAR para lograr una respuesta duradera a largo plazo.

Por lo tanto, la heterogeneidad inherente del tumor puede conducir fácilmente a la aparición de clones negativos al antígeno. Se ha pensado que CD19 se expresa de forma ubicua en todos los clones de LLA de células pre-B, y se forman subclones negativos a antígeno después de tratamientos dirigidos a CD19.

Sin embargo, es necesario un análisis más detallado de la expresión de CD19 antes del tratamiento porque raros pacientes tienen células dañinas que son negativas o que expresan parcialmente CD19 en el momento del diagnóstico [124].

De hecho, ahora tenemos un mayor conocimiento de que puede haber subclones CD19- preexistentes en el diagnóstico [115]. Algunos datos de investigación indican que los progenitores de células B malignos pueden ser CD19-, especialmente en pacientes con BCR-ABL1ALL. Medio [125].

Aunque CD22 se expresa en gran medida en las células de LLA de células pre-B, tiene una heterogeneidad bien descrita en la expresión de superficie, especialmente en lactantes con LLA con reordenamiento de KMT2A (MLL), donde los subgrupos de células CD22-LLA La detección de CD22 es más frecuente [124,126 -128], lo que lleva a la aparición de población CD22- o CD22dim después de la terapia dirigida a CD22 [15,127].

 

El cambio de linaje es otro mecanismo para evadir las células T CAR.

En el contexto del reordenamiento de subtipos de leucemia de KMT2A específico para bebés (generalmente en forma de leucemia de linaje mixto), este fenómeno se reconoció antes del advenimiento de la era de la terapia dirigida, y los pacientes se han convertido a LMA después de un tratamiento específico para la LLA y viceversa. Lo mismo ocurre con [129]. En entornos preclínicos y clínicos, se han notificado fenómenos similares de subtipos mieloides después de la inmunoterapia dirigida contra CD19 en pacientes con LLA con o sin reordenamiento de KMT2A [16,17,110,125].

De manera similar, en el modelo preclínico de LLA, dirigirse a FLT3 con células CAR T puede inducir una conversión reversible de células B en linaje de células T (al tiempo que se evita eficazmente la conversión a leucemia de linaje mieloide FLT3 +) [130]. Queda por determinar si este mecanismo de resistencia es eficaz en neoplasias no leucémicas.

Aunque la regulación de antígenos se considera un mecanismo de escape inmunológico, actualmente tenemos la capacidad de predecir qué pacientes tienen un alto riesgo de desarrollar enfermedad recurrente regulada por antígenos, excepto aquellos pacientes que han identificado subclones antígeno negativos existentes y aquellos en antígeno. expresión Pacientes con heterogeneidad establecida o pacientes que hayan recibido inmunomarcaje previo frente al mismo antígeno.

La estrategia de seguimiento de la enfermedad mínima residual (ERM) basada en la citometría de flujo es esencial para identificar la existencia de subpoblaciones que pueden no ser completamente adecuadas para atacar un solo antígeno, y la responsabilidad de la detección proactiva de enfermedades con antígeno negativo es mayor; por lo tanto, Requerirá métodos de activación por citometría de flujo más complejos y otras mejoras en la caracterización de inmunofenotipos unicelulares, especialmente cuando la carga de enfermedad es baja.

El seguimiento de los clones de leucemia a lo largo del tiempo a través de PCR asistida y / o evaluación molecular del reordenamiento de la cadena pesada de inmunoglobulina (IgH) de VDJ puede mejorar la recurrencia de la enfermedad al identificar poblaciones de células que no han sido completamente erradicadas o eliminadas de manera incompleta por la terapia con células CAR T La predicción se puede identificar fácilmente utilizando citometría de flujo.

Por lo tanto, en el estudio de fase I de la terapia con células T con CAR anti-CD19, Gardner et al. [8] encontró que, según la evaluación de la citometría de flujo, 27 de 40 pacientes en remisión negativa de ERM (67,5%) también utilizaron la secuenciación de próxima generación. La mayoría de estos pacientes (17 de 27 pacientes; 65%) lograron posteriormente la remisión molecular completa el día 63, aunque varios pacientes no lo lograron, lo que indica que la persistencia de la leucemia puede eventualmente ser un precursor de una recurrencia futura.

Teniendo en cuenta la tendencia de la modulación de antígenos como un mecanismo para evadir la inmunoterapia eficaz, se están desarrollando construcciones de CAR que incorporan múltiples antígenos dirigidos a diana para abordar la heterogeneidad inherente del tumor y así reducir el riesgo de recurrencia de la leucemia.

Los datos preclínicos que respaldan el enfoque de múltiples objetivos incluyen el uso de construcciones CAR anti-CD19-CD20 en tándem [131], estrategias combinadas anti-CD19 y anti-CD123 (también conocidas como IL-3Rα) [132], y el uso de estrategias únicas Constructo CAR dirigido a antígenos diana CD19 y CD22 o dos CAR únicos para cada antígeno [133], y se están realizando múltiples ensayos clínicos de estas estrategias (Tabla 2).

El desarrollo de múltiples estrategias combinatorias dirigidas a antígenos para asegurar una respuesta eficaz a cada antígeno es crucial: la preferencia de un antígeno sobre otro puede conducir a un sesgo hacia respuestas funcionales a un solo antígeno sin eliminar la recurrencia de problemas de antígeno negativo.

Sin embargo, el desarrollo de construcciones funcionales de múltiples objetivos no es una tarea fácil, y depende en gran medida de las pruebas preclínicas para identificar las construcciones biológicamente activas que tienen la misma capacidad para apuntar simultáneamente a antígenos simultáneos, lo que ha sido muy importante en Qin y sus colegas. Bien descrito [133].

 

 

 

El papel de la terapia de consolidación después de la remisión inducida por células T CAR.

Teniendo en cuenta la preocupación por la recurrencia de enfermedades con antígeno positivo o antígeno negativo, se debe considerar la necesidad de consolidar la remisión inducida por las células T con CAR. La primera aplicación clínica exitosa de la terapia con células CAR T fue en pacientes con neoplasias hematológicas.

El trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas (alo-TCMH) es una opción de tratamiento validada; por lo tanto, el uso de TCMH alogénico para la terapia de consolidación es un tema muy relevante, especialmente si no se ha realizado un trasplante previo. En los informes iniciales de Davila et al. [86] y Lee et al. [7,134], respectivamente, una alta proporción de adultos, niños y adolescentes adultos entraron en remisión después de recibir terapia de células T CAR anti-CD19 basada en CD28, trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas, mejoría general.

Específicamente, en un análisis, combinado con datos de los ensayos de productos de células T CAR anti-CD19 y anti-CD22 realizados en el NCI, 25 pacientes fueron posteriormente sometidos a alo-TCMH, que fue el primer alo-TCMH134 de 19 pacientes. Utilizando un análisis de riesgo competitivo (riesgo de recurrencia y mortalidad relacionada con el trasplante), entre los 25 pacientes y los 19 pacientes que se sometieron a un TCMH por primera vez, la incidencia acumulada de 24 meses de recidiva del alo-TCMH fue del 13,5% (IC del 95%: 3,2– 32,1%) y 11,3% (IC del 95%: 1,7 a 31,1%) [134].

 

 

Obstáculo 3: toxicidad asociada a las células T con CAR

En los últimos años, se han publicado en esta revista y en otros lugares algunas revisiones en profundidad de los últimos conocimientos y métodos de gestión relacionados con la toxicidad relacionada con las células CAR T [136-142]. Cabe señalar que se están realizando esfuerzos para establecer una escala de calificación multicéntrica unificada. En este sentido, el rendimiento de calificación CRS original propuesto por Lee et al. [141] ha sido actualizado y publicado como las “Pautas de consenso de la Sociedad Estadounidense de Trasplante de Sangre y Médula Ósea” [143].

Se están estudiando algoritmos y métodos de tratamiento para optimizar la seguridad de la terapia con células T con CAR, incluidas estrategias de intervención temprana [144] y el uso de genes suicidas y otras estrategias de ingeniería genética para reducir la toxicidad de las células T con CAR [145].

De particular relevancia para la discusión en este artículo es que el CRS grave o incluso fatal y otras toxicidades son barreras para la remisión persistente inducida por células T CAR en algunos pacientes. En este sentido, además de la literatura establecida y las pautas de desarrollo, también se proporcionan dos métodos y otras áreas a considerar.

 

Primero, debemos reconocer el hecho de que la literatura sobre el manejo del SRC se basa principalmente en la experiencia de los ensayos de terapia con células T con CAR anti-CD19.

Por lo tanto, debido a que se dirigen a nuevos antígenos, es importante darse cuenta de que no todos los casos de SRC son iguales y, por lo tanto, las estrategias de intervención adecuadas pueden variar. Por ejemplo, en ausencia de estrategias de intervención temprana, la CRS observada después del tratamiento con células T con CAR anti-CD22 parece ser menos grave que la observada con las células T con CAR anti-CD19.

Sin embargo, han surgido nuevas toxicidades para atacar CD22, como la coagulopatía clínicamente relacionada, que requiere diferentes métodos de tratamiento (NNF y TJS, observaciones no publicadas).

 

En segundo lugar, a medida que mejore el tratamiento del SRC y / u otros tóxicos, será igualmente importante evaluar los efectos de dichos tratamientos, especialmente para reducir el impacto de las estrategias preventivas o preventivas del SRC sobre la actividad anticancerosa.

En la actualidad, los limitados datos disponibles muestran que las estrategias de intervención temprana pueden reducir eficazmente la gravedad del SRC sin comprometer la expansión máxima o la durabilidad funcional de las células T con CAR [144]. Sin embargo, estos datos provienen de un único experimento que utiliza una única configuración de CAR y, por lo tanto, es posible que no sean de aplicación generalizada. Actualmente se está realizando un ensayo para estudiar el mejor momento para usar tocilizumab para la terapia anti-IL-6 para tratar el SRC asociado con la terapia de células T con CAR anti-CD19 (NCT02906371).

 

 

Obstáculo 4: más allá de la leucemia

En vista del éxito logrado hasta ahora en un gran número de pacientes pretratados, el uso temprano de células T con CAR tiene un gran potencial para cambiar el modelo de tratamiento para niños y adultos con neoplasias malignas de células B en recaída y / o refractarias o de alto riesgo. De hecho, se están haciendo esfuerzos para comprender cuál es la mejor manera de incorporar estas terapias en los pretratamientos para mejorar la eficacia general. Sin embargo, cuando la aplicación de células CAR T se expande a cánceres distintos de ALL, existen obstáculos sustanciales.

Respuesta de células T con CAR, persistencia y recurrencia del linfoma. La pérdida de antígeno puede ser un mecanismo de recurrencia del linfoma después de la terapia con células T con CAR [120,146], pero parece que la incidencia de linfoma de células B es menor que la de los pacientes con LLA (tabla 1). Vale la pena señalar que existen informes limitados sobre la frecuencia de pérdida de antígeno en pacientes con linfoma de células B. Esto puede deberse al hecho de que la frecuencia de muestreo de la enfermedad del linfoma es menor que la de los pacientes con leucemia, pero sigue siendo una consideración importante para los pacientes con recidiva del linfoma después de la terapia con células T con CAR.

 

La estrategia de células CAR T va más allá de la focalización en células B.

El CD19 se expresa comúnmente en la mayoría de las células B. Dirigirse a células CD19 + no malignas y malignas es una estrategia de tratamiento con una seguridad aceptable, mientras que la terapia dirigida, la toxicidad no tumoral puede ser más inhibitoria en otros cánceres. Por ejemplo, para la AML, la orientación amplia de las células del linaje mieloide, especialmente las continuas, es inaceptable, y no se pueden utilizar intervenciones de apoyo para simplificar el sistema inmunológico, como la terapia de reemplazo de inmunoglobulina para pacientes con displasia crónica de células B.

En este caso, el uso de productos de células T con CAR menos duraderos y la administración de donantes alogénicos para rescatar las células madre después de una respuesta eficaz de las células T con CAR puede ser una estrategia razonable. El primer estudio en humanos que utilizó células CAR T que contienen dominios anti-CD123 y CD28 para atacar las células de la médula ósea mostró que su actividad antileucémica tiene un futuro prometedor, pero el efecto de supresión de la médula ósea no se prolonga [148]. Está previsto realizar pruebas clínicas de productos de células T anti-CD33CAR basados ​​en CD28 dirigidos a las células de la médula ósea [149].

 

Un problema clave con los tumores sólidos es que la heterogeneidad inherente del tumor puede ser un obstáculo importante para determinar el mejor objetivo y, en consecuencia, la pérdida de antígeno puede ser un factor clave para descartar la tasa de curación.

De hecho, la densidad del antígeno de la expresión del antígeno en células sólidas (como se describió anteriormente, con respecto a ALK en células de neuroblastoma [118]) y la heterogeneidad inherente del tumor (por ejemplo, mesotelina 154 expresada por células no pequeñas, HER2 (Referencia 155) o MUC1 (Referencia 156)) cáncer de pulmón) puede limitar el potencial terapéutico de los fármacos que se dirigen a un solo antígeno y plantear preocupaciones sobre diferentes dianas y toxicidad extra tumoral.

Entre las estrategias basadas en células CAR T de crecimiento más rápido, los productos dirigidos al disialiogangliósido GD2 han mostrado actividad antitumoral en pacientes con neuroblastoma, lo que conduce a una remisión completa [157], lo que enfatiza el efecto sobre los tumores sólidos. El potencial de la terapia con células T con CAR.

Además, la superación del microambiente tumoral inmunosupresor puede conducir a la inactivación de las células T transferidas adoptivamente, lo que es particularmente relevante para la terapia eficaz de células T con CAR de tumores sólidos. Actualmente se están evaluando varios métodos para superar este problema, incluida la optimización del protocolo de preparación antes de la infusión de células T con CAR [150,158].

Las células T CAR blindadas que secretan constitutivamente citocinas proinflamatorias como mecanismo para superar la inmunosupresión local son un concepto nuevo. De manera similar, la combinación de la supresión de puntos de control inmunológico en estrategias basadas en células CART a través de varias combinaciones o métodos incorporados puede mejorar la respuesta [98]. Los resultados de varios estudios preclínicos apoyan la eficacia de este método y se necesita una mayor validación clínica [98,152,159,160].

 

Dirigirse a los tumores del SNC requiere una consideración cuidadosa del mecanismo de administración óptimo para la terapia con células T con CAR.

Un informe de caso en 2016 describió el uso de células CAR T dirigidas a la subunidad α2 del receptor de IL-13 (IL-13Rα2) en pacientes con glioblastoma. Múltiples infusiones (en la cavidad de resección del tumor) en un mes y luego en el sistema ventricular [122]). La respuesta clínica del paciente fue impresionante, y todos los tumores intracraneales y espinales retrocedieron por completo durante 7,5 meses [122].

La estrategia para optimizar la estrategia para IL-13Rα2 incluye el uso de células T de memoria central enriquecidas para diseñar el producto CAR de segunda generación del dominio coestimulador 4-1BB. En el modelo de glioblastoma ortotópico, el producto es eficaz independientemente de la terapia con corticosteroides (el tratamiento principal del glioblastoma), y la eficacia de la infusión intraventricular es mayor que la de la administración intravenosa (en la administración multifocal también puede ser mayor en la enfermedad que la administración intratumoral) [ 161].

La terapia con células T con CAR anti-GD2 para el glioma difuso de la línea media (un tumor pediátrico del SNC que es letal) de la histona H3 lisina 27-metilación (H3K27me) es otro enfoque prometedor [162]. El meduloblastoma basado en células CART dirigido a dominios anti-HER2, 4-1BB también ha demostrado eficacia en modelos de ratón y primates no humanos, y tiene buena tolerancia a la administración intraventricular Sex [163].

En particular, las células CAR T específicas de HER2 se probaron en un estudio de escalada de dosis de fase I en el que participaron pacientes con glioblastoma progresivo. Los resultados preliminares demuestran la seguridad y viabilidad de este método. Y debido a que algunas hormonas de la corteza suprarrenal proporcionan signos tempranos de actividad, la afección de un paciente se alivia mientras que la enfermedad de los otros pacientes se mantiene estable [164].

De manera similar, en pacientes con glioblastoma, se encontró que las células T CAR dirigidas por EGFRvIII eran seguras y factibles, pero se puede ver en los pacientes con LLA que la pérdida de antígeno y la heterogeneidad tumoral son los principales determinantes del escape inmune [123]. Por lo tanto, la optimización de los métodos de células T con CAR y la prueba de nuevos mecanismos de administración para las células T con CAR que se dirigen a enfermedades del SNC siguen siendo áreas de investigación activas.

 

 

Resumen:

Se deben superar muchos desafíos en la optimización de la terapia con células CAR T para enfermedades distintas de la LLA, pero se han logrado grandes avances en los últimos años.

Las lecciones aprendidas de la estrategia para las células B proporcionarán la base para el avance de este campo de investigación, pero se necesitan métodos cuidadosos para comprender y tratar de mitigar las nuevas toxicidades asociadas con el SRC y las toxicidades tempranas no diana que pueden conducir a tumores. metástasis.

Renunció a nuevas y prometedoras estrategias basadas en células CAR T para tratar tumores sólidos.