De `state of the art` van immuunthe

7
Therapie
De ‘state of the art’ van immuuntherapie met gemodificeerde T-cellen
na allogene stamceltransplantatie
State of the art of immunotherapy with modified T cells after allogeneic
stem cell transplantation
M.H.M. Heemskerk
Samenvatting
Summary
Allogene stamceltransplantatie in combinatie met
donorlymfocyteninfusie wordt succesvol toegepast
voor de behandeling van verschillende hematologische maligniteiten. Deze tweestapsstrategie zorgt
voor een antileukemisch effect, maar kan soms tot
ernstige bijwerkingen leiden. In dit artikel wordt een
overzicht gegeven van de verschillende immuuntherapeutische strategieën die de laatste jaren zijn
ontwikkeld om de reactiviteit van donorlymfocyten
specifieker te richten op de leukemie en effectiever
te maken. De nadruk ligt vooral op adoptieve T-celtherapie met genetisch gemodificeerde T-cellen,
aangezien recente klinische studies laten zien dat
door infusie van deze T-cellen verschillende, ook
solide, tumoren effectief worden geëlimineerd.
(Ned Tijdschr Hematol 2012;9:277-83)
Allogeneic stem cell transplantation in combination
with donor lymphocyte infusion is a curative treatment
modality for different hematological malignancies.
This two-step strategy induces beneficial anti-leukemia
reactivity, however, also induces serious complications. In this paper, an overview is given of the different
immunotherapeutic strategies that have been developed to more specifically direct the specificity of the
T lymphocytes towards the leukemia. In particular
the recent developments in adoptive T cell therapy
using genetically modified T cells will be discussed.
Inleiding
Allogene stamceltransplantatie (allo-SCT) wordt
succesvol toegepast voor de behandeling van verschillende hematologische maligniteiten. Het antileukemische effect van allo-SCT wordt voor een deel
veroorzaakt door de cytoreductie tijdens de conditionering, maar wordt vooral veroorzaakt door de
donor-T-lymfocyten aanwezig in het transplantaat.
Naast de gunstige graft-versus-leukemie (GVL)-reactiviteit van T-lymfocyten aanwezig in het stamceltransplantaat, kunnen T-lymfocyten ook ernstige graft-
versus-host-‘disease’ (GVHD) veroorzaken. Dit inzicht
heeft ertoe geleid dat in een aantal centra de patiënten
worden behandeld via een tweestapsstrategie, waarin
patiënten in eerste instantie worden behandeld met
een T-celgedepleteerde allo-SCT om acute GVHD
te voorkomen, waarna de patiënt na 3-6 maanden
wordt behandeld met donorlymfocyteninfusie (DLI)
om de GVL-reactie te bewerkstelligen. Helaas voorkomt deze tweestapsstrategie niet volledig de kans
op het ontwikkelen van GVHD en is er anderzijds
een substantiële kans dat de antileukemierespons niet
Auteur: mw. dr. M.H.M. Heemskerk, associate professor, hoofd Laboratorium Experimentele Hematologie, afdeling Hematologie, C2R140, Leiden Universitair Medisch Centrum, Postbus 9600, 2300 RC Leiden, tel.: 071 526 22 71, e-mailadres: [email protected]
Belangenconflict: geen gemeld. Financiële ondersteuning: geen gemeld.
Trefwoorden: allogene stamceltransplantatie, CAR, genetische modificatie, immuuntherapie, TCR, T-lymfocyten
Key words: allogeneic stem cell transplantation, CAR, genetic modification, immunotherapy, TCR, T lymphocytes
Jaargang 9, nummer 7 - oktober 2012
277
Therapie
op gang komt. De laatste jaren zijn daarom verschillende immuuntherapeutische strategieën ontwikkeld
om de reactiviteit van donorlymfocyten specifieker
te richten op de leukemie en effectiever te maken.
Adoptieve T-celtherapie
Verschillende strategieën worden uitgevoerd om
leukemiespecifieke therapieën te ontwikkelen, zoals
actieve vaccinatie met leukemiespecifieke peptidevaccins of adoptieve T-celtherapie met leukemiespecifieke T-cellen die in vitro zijn geselecteerd en
vermeerderd. Adoptieve T-celtherapie met donorT-cellen gestimuleerd met chronische myeloïde
leukemie (CML) heeft aangetoond dat in vitro gegenereerde T-cellen een complete remissie van blastencrise-CML bij de patiënt kunnen bewerkstelligen.1
Adoptieve T-celtherapie met tumorinfiltrerende Tlymfocyten (TIL) laat bij 50% van de patiënten met
melanoom een klinische respons zien.2 Daarnaast
toont behandeling van allo-SCT-patiënten met virusspecifieke T-cellen aan dat deze T-cellen cytomegalovirus (CMV)- en epstein-barrvirus (EBV)-reactivaties
onder controle kunnen krijgen.3 Leukemiespecifieke
T-cellen kunnen worden verkregen door in vitro te
stimuleren met leukemische cellen of door te stimuleren met stimulatorcellen beladen met leukemiespecifieke eiwitten of peptiden. EBV- en CMV-specifieke T-cellen kunnen in grote aantallen uit perifeer
bloed van seropositieve individuen worden geïsoleerd, maar het repertoire aan T-cellen specifiek voor
leukemie geassocieerde antigenen is heel beperkt.
Daarom is het genereren van leukemiereactieve Tcellen erg arbeidsintensief en is de specificiteit van de
T-cellen met name na stimulatie met leukemische
cellen moeilijk te controleren. Dit bleek onder meer
uit een recente studie van Riddell en collega’s waarin
in vitro gegenereerde leukemiereactieve T-cellen na
infusie longtoxiciteit veroorzaakten, mogelijk veroorzaakt doordat de T-cellen niet alleen de leukemiecellen herkenden, maar ook longweefsel.4 Een ander
nadeel van het genereren van voldoende T-cellen in
vitro is dat de reproduceerbaarheid moeilijk te voorspellen is, aangezien het repertoire aan T-celspecifiteiten niet bij elk individu aanwezig is. Een alternatieve strategie is adoptieve T-celtherapie met genetisch
gemodificeerde T-cellen, waarbij de specificiteit van de
T-cellen met behulp van gentransfer artificieel wordt
gecreëerd.
Jaargang 9, nummer 7 - oktober 2012
278
Genetisch gemodificeerde T-cellen
Aangezien de T-celreceptor (TCR) de specificiteit
bepaalt van de T-cel, kan met behulp van virale vectoren de genetische informatie van de ene T-cel
worden overgezet naar de andere T-cel. Hierbij worden
de T-cellen afkomstig uit perifeer bloed geactiveerd en
na 2 dagen getranduceerd met virale vector coderend
voor TCR’s van interesse (zie Figuur 1). TCR-gentherapie
maakt het mogelijk om in korte tijd een gedefinieerde
T-celimmuniteit te creëren en biedt de mogelijkheid
om een specificiteit die niet aanwezig was in het
TCR-repertoire te introduceren. Oppervlakte-expressie
van TCR’s kan worden verbeterd door codonoptimalisatie en door introductie van modificaties in de
constante gedeelten van de α- en b-ketens, waardoor
de 2 ketens die samen de TCR vormen preferentieel
paren. Deze modificaties leiden niet alleen tot verbetering van TCR-α-b-expressie, maar verminderen
tevens het ontstaan van TCR-dimeercomplexen, gevormd door paring van de α- en b-ketens van de
endogene TCR met de α- en b-ketens van de geïntroduceerde TCR. Deze TCR-dimeren kunnen nieuwe
specificiteiten opleveren, die mogelijk schadelijk
kunnen zijn.5 Dat TCR-dimeren andere humaanleukocytantigeen (HLA)-peptidecomplexen kunnen herkennen, is aangetoond door humane T-cellen te
modificeren met verschillende TCR-complexen en te
testen tegen een panel van HLA-getypeerde targetcellen.4 Tevens is aangetoond in een muismodel
dat TCR-dimeren aanwezig op verschillende TCRgemodificeerde T-cellen levensbedreigende GVHDachtige schade kunnen veroorzaken.6
Een alternatieve strategie om T-cellen met gedefinieerde specificiteit te creëren is om T-cellen te modificeren
met een chimere antigeenreceptor (CAR). Een CAR
bestaat uit het tumor- of weefselspecifiek antigeenbindend domein van het variabele gedeelte van een
immuunglobuline, gekoppeld aan een intracellulair
signaaldomein van CD3 (CD3zeta) (zie Figuur 1);
een concept dat in 1989 is beschreven door Eshhar
en collega’s.7 De modificaties aangebracht in de
CAR’s zijn erop gericht geweest de intracellulaire
signaaltransductie te verbeteren. In de eerste generatie
CAR’s, was de koppeling van intracellulair CD3zeta
erop gericht de gemodificeerde T-cellen cytokines te
laten produceren en lysis van targetcellen na antigeenbinding te bewerkstelligen. De latere generatie
CAR’s zijn erop gericht om proliferatie en overleving
van de gemodificeerde T-cellen te verbeteren.
NEDERLANDS TIJDSCHRIFT VOOR HEMATOLOGIE
Figuur 1. Productie van gemodificeerde T-cellen. Dit schema toont de verschillende stappen noodzakelijk om
gentherapeutische reagentia te maken om zo antigeenspecifieke T-cellen te produceren. Stap 1. Identificeren
van T-/B-cellen met interessant herkenningsprofiel. Stap 2. Karakterisatie van TCR/antilichaamsequentie met
behulp van RT-PCR en sequencen. Stap 3. Virale vectoren (retro- of lentivirus) worden door middel van moleculaire
technieken geconstrueerd. Het TCR-construct wordt gemaakt door de TCR-a en -b-ketens in 1 vector te plaatsen.
In het CAR-construct worden met behulp van een linker de variabele ketens van de immuunglobuline aan elkaar
gekoppeld en via het extracellulaire en transmembraandomein van immuunglobuline worden deze variabele ketens
aan het intracellulaire signaaldomein van CD3 (CD3zeta) gekoppeld. Stap 4. T-cellen worden gestimuleerd en
getransduceerd met virale vectoren coderend voor TCR of CAR, waarna de cellen worden vermeerderd.
TCRa=T-celreceptoralfaketen, TCRb=T-celreceptorbètaketen, L=linkersequentie, VH en VL=immuunglobuline
variabele ketens (respectievelijk zware en lichte keten), Exo-TM=extracellulair en transmembraandomein van
immuunglobuline, CD3z=intracellulair signaaldomein van CD3 (CD3zeta), CAR: chimere antigeenreceptor.
Genetische modificatie met TCR’s en CAR’s hebben
voor- en nadelen. Voordeel van het gebruik van
TCR’s is dat zowel intracellulaire als extracellulaire
eiwitten kunnen worden herkend door de TCR, omdat peptiden afkomstig van deze eiwitten worden
gepresenteerd door HLA-moleculen die tot expressie
komen op het celoppervlak. De HLA-restrictie geeft
anderzijds ook de beperking van TCR’s aan, omdat
het gebruik van een bepaalde TCR beperkt zal zijn
tot die patiënten met het juiste HLA-type. CAR’s
hebben een niet-HLA-gerestricteerde specificiteit,
maar hebben als groot nadeel dat alleen membraangebonden antigenen kunnen worden herkend. Daar-
naast is de signaaltransductie van CAR’s anders dan
de TCR-signaaltransductie, waardoor langetermijnpersistentie en vorming van ‘memory’-T-cellen om
een snelle en effectieve antitumorrespons te genereren
bij een recidief nog onbekend is.
In-vitrostudies hebben aangetoond dat de TCR- en
CAR-gemodificeerde T-cellen de juiste reactiviteit en
goede effectiviteit bezitten.8-10 Op basis van deze gegevens zijn de eerste klinische studies uitgevoerd bij
melanoom- en niercarcinoompatiënten met TCR’s
specifiek voor melanocytdifferentiatie-antigenen en
tumorgeassocieerde antigenen, bij patiënten met
lymfatische leukemie met CAR’s specifiek voor
Jaargang 9, nummer 7 - oktober 2012
279
7
Therapie
CD19 of CD20, bij patiënten met niercarcinoom
met CAR’s specifiek voor CAIX en bij patiënten met
darmkanker met CAR’s specifiek voor HER2 (ERBB2).11-19 De klinische studies met de gp100-TCR, de
Melan-A-TCR en de NY-ESO-TCR hebben potentiële
therapeutische effectiviteit aangetoond. In de NY-ESOTCR-studie lieten zelfs 9 van de 17 patiënten een
regressie zien van het melanoom of sarcoom volgens de respons-evaluatiecriteria in solide tumoren
(RECIST).11-13 Recentelijk is in verschillende centra
aangetoond dat verschillende CD19-CAR’s bij een
groot deel van de patiënten met een B-celmaligniteit
een partiële tot complete respons laten zien.14-17,20
De CD19-CAR-gemodificeerde patiënt-T-cellen expanderen in vivo en persisteren voor minimaal 6
maanden. Helaas blijkt uit deze studies ook dat voor
effectieve immuuntherapie zonder toxiciteit de weefseldistributie van het antigeen dat wordt herkend
door de TCR of de CAR erg belangrijk is. In de gp100-TCR- en Melan-A-TCR-studies bleek een deel
van de patiënten ernstige oog- en oorproblemen te
ontwikkelen, die met steroïdbehandeling uiteindelijk
niet tot blijvend gezichtsverlies en blijvende gehoorschade heeft geleid.11 In de CD19-CAR-studie omvat
de on-targettoxiciteit B-celaplasie, met een verlaagd
aantallen plasmacellen en hypogammaglobulinemie.
In de CAIX-CAR-studie ontwikkelde 2 van de 3 patiënten ernstige levertoxiciteit, dat werd veroorzaakt
door specifieke herkenning van CAIX-positief galgangepitheel door de CAR-gemodificeerde T-cellen. In de
HER2-CAR-studie ontwikkelde de eerste patiënt die
werd behandeld voor darmkanker met metastasen
in de long en lever ernstige longproblemen, die uiteindelijk leidden tot de dood van de patiënt. De oorzaak is zeer waarschijnlijk dat direct na infusie grote
hoeveelheden HER2-specifieke T-cellen door een lage
expressie van HER2 op het longepitheel zijn geactiveerd, en de daaropvolgende cytokinestorm heeft
geleid tot ernstige schade van het longepitheel.19
Om in geval van schadelijke bijwerkingen de gemodificeerde T-cellen direct te kunnen verwijderen,
zouden de gemodificeerde T-cellen kunnen worden
uitgerust met een suïcidegen. Verschillende suïcidegenen zijn beschreven. HSV-tk is een suïcidegen dat
al enkele jaren succesvol wordt gebruikt voor het
controleren van GVHD, geïnduceerd door DLI na
allo-SCT.21 Omdat HSV-tk immunogeen is en omdat
HSV-tk-gemodificeerde T-cellen worden verwijderd
Jaargang 9, nummer 7 - oktober 2012
280
door behandeling met ganciclovir, de eerstelijnstherapie na CMV-reactivatie, is HSV-Tk niet het ideale
suïcidegen. Een ander goed bestudeerd suïcidegen
is het CD20-molecuul, dat in combinatie met behandeling met het therapeutische anti-CD20-antilichaam rituximab effectief CD20-positieve cellen
elimineert.22 Daarnaast kan het induceerbare Caspase
9 chimere molecuul (iCasp9) in combinatie met behandeling met het ‘dimerizing drug’ AP1903 een
interessant alternatief zijn. Recentelijk is beschreven
dat patiënten, die GVHD ontwikkelden na infusie
van iCasp9-gemodificeerde donor-T-cellen voor behandeling van een recidief na allo-SCT, een duidelijke vermindering van de GVHD lieten zien na een
eenmalige behandeling met AP1903 en dat in 30
minuten 90% van alle gemodificeerde T-cellen werd
verwijderd.23
Virusspecifieke T-cellen
Om te voorkomen dat na allo-SCT de gemodificeerde T-cellen GVHD veroorzaken, is het noodzakelijk
ofwel de endogene TCR uit te schakelen of T-cellen
met gedefinieerde specificiteit te maken die geen
GVHD veroorzaken. Recentelijk hebben Bonini en
collega’s een moleculaire strategie ontwikkeld waarin de endogene TCR wordt verwijderd, waarna de
TCR van interesse wordt geïntroduceerd met behulp
van TCR-gentransfer.24 Dit heeft naast het minimaliseren van GVHD een additioneel voordeel dat gemengde TCR-complexen met een mogelijk schadelijk herkenningsprofiel niet meer op de cel aanwezig
zullen zijn. Een minder arbeidsintensieve benadering
is het introduceren van TCR’s in EBV- en CMV-specifieke T-cellen. Virusspecifieke T-cellen veroorzaken
door hun gedefinieerde specificiteit na HLA-identieke
SCT geen GVHD en hebben als extra voordeel dat
door persistentie van CMV en EBV de virusspecifieke
T-cellen regelmatig opnieuw in vivo worden gestimuleerd, waardoor deze T-cellen lange tijd aanwezig
blijven in het lichaam en op die manier een langdurige
antileukemiereactiviteit kunnen bewerkstelligen.9
Tevens is de kans op gemengde TCR-complexen met
mogelijk schadelijk herkenningsprofiel klein, omdat
het TCR-repertoire van virusspecifieke T-cellen beperkt is.5 Deze virusspecifieke T-cellen zullen bestaan
uit potente effectorcellen en een deel centrale ‘memory’-T-cellen die voor verbeterde persistentie van
de gemodificeerde cellen zouden kunnen zorgen.
NEDERLANDS TIJDSCHRIFT VOOR HEMATOLOGIE
Een alternatieve TCR-ontvanger-T-celpopulatie kunnen
γδT-cellen zijn. Doordat de γδTCR niet kan paren
met de αβTCR wordt de vorming van gemengde
TCR’s voorkomen. Humane TCR-gemodificeerde γδTcellen blijken efficiënt de antigeenpositieve targetcellen te kunnen doden en na antigeenstimulatie grote
hoeveelheden cytokinen te kunnen produceren.25
Bij muizen hebben we tevens aangetoond dat de
TCR-gemodificeerde γδT-cellen antigeenspecifiek
prolifereren, cytolytisch zijn en persisteren in vivo.26
‘Minor histocompatibility’-antigenen
Hoewel een GVL-respons vaak is geassocieerd met
GVHD, wordt GVL-reactiviteit ook waargenomen in
afwezigheid van GVHD. Dit wijst erop dat donorT-cellen een specifiek GVL-effect kunnen induceren
en dat de cellen met GVL-reactiviteit kunnen worden
gescheiden van T-cellen met GVHD-reactiviteit.
Uit eerder onderzoek is gebleken dat de allo-reactiviteit van donor-T-lymfocyten voornamelijk is gericht
tegen peptiden afkomstig van polymorfe eiwitten,
die verschillen tussen patiënt en donor, en worden
gepresenteerd in HLA-klasse I en II moleculen. Deze
peptiden worden ook wel ‘minor histocompatibility’antigenen (MiHA) genoemd. Wanneer deze peptiden
afkomstig zijn van eiwitten die in elke cel tot expressie
komen, induceren de T-lymfocyten die deze peptiden
kunnen herkennen GVHD. Wanneer de MiHA alleen
in cellen van het hematopoëtisch systeem tot expressie komen, veroorzaken de T-lymfocyten selectief
GVL-reactiviteit. De weefseldistributie van de verschillende MiHA bepaalt dus grotendeels het klinische
effect van de donor-T-lymfocyten. Het HA-1-MiHA,
dat wordt gecodeerd door het KIAA0223-gen, is tot
nu toe het best gekarakteriseerde MiHA met hematopoëtische expressie.27 Bij HA-1-positieve patiënten
met recidief van de maligniteit na allo-SCT, die werden
behandeld met een DLI van HA-1-negatieve donoren,
correleerde de opkomst van HA-1-specifieke CD8+T-cellen kort na DLI met complete remissie van de
maligniteit.28 Tevens is aangetoond dat T-cellen specifiek voor hematologische MiHA’s de groei remmen
van leukemische stamcellen in vitro en in vivo bij
immuundeficiënte NOD/SCID-muizen.29,30 TCR’s
specifiek voor MiHA met hematopoëtische restrictie
zouden geschikte kandidaten zijn voor TCR-gentherapie na allo-SCT.
Recentelijk is goedkeuring verkregen om een klinische
studie te starten in het Leids Universitair Medisch
Centrum met HA-1-TCR-gemodificeerde T-cellen.31
In deze klinische studie zullen patiënten met hoogrisico acute leukemie 8 weken na allo-SCT worden
behandeld met donor-T-cellen specifiek voor CMV
of EBV getransduceerd met een gemodificeerde
HA-1-TCR. Omdat bij deze patiënten na allo-SCT
de kans op het snel recidiveren van de maligniteit
groot is en het vroeg geven van DLI een grote kans
op GVHD geeft, is dit HA-1-TCR-gemodificeerde
virusspecifieke T-celproduct ontwikkeld. Door de
gedefinieerde specificiteit van het T-celproduct is de
kans op het initiëren van GVHD gering, waardoor
bij deze patiënten veel vroeger na allo-SCT deze immuuntherapie kan worden toegediend. Voorwaarde
voor deze patiënten is dat ze HLA-A2- en HA-1positief zijn en dat ze worden getransplanteerd met
een HA-1-negatieve donor (ongeveer 10% van de
patiëntenpopulatie). Indien deze nieuwe behandeling
leidt tot selectieve antileukemiereacties zonder GVHD
bij patiënten die geen andere behandelmogelijkheden meer hebben, kan de behandeling ook een
goed alternatief voor DLI zijn bij patiënten met een
recidief na allo-SCT.
Tumorgeassocieerde antigenen
Naast TCR’s specifiek voor MiHA’s, kunnen ook
TCR’s specifiek voor antigenen die tot overexpressie
komen in hematologische maligniteiten, geschikte
kandidaten zijn voor TCR-gentherapie. Voorbeelden
van deze tumorgeassocieerde antigenen zijn wilmstumor 1 (WT1), proteïnase 3 (Pr3) en myeloperoxidase
(MPO), en tumorgeassocieerde antigenen die eveneens
in solide tumoren tot overexpressie komen, zoals
NY-ESO-1, PRAME en de MAGE-familie. Omdat de
Kernbegrippen
Allo-SCT:
allogene stamceltransplantatie
TCR:
T-celreceptor
CAR:
chimere antigeenreceptor
MiHA:
‘minor histocompatibility’-antigeen
TIL:
tumorinfiltrerende T-lymfocyten
GVHD:
‘graft versus host disease’
GVL:
graft versus leukemie
Jaargang 9, nummer 7 - oktober 2012
281
7
Therapie
Aanwijzingen voor de praktijk
1.
Adoptieve T-celtherapie met genetisch gemodificeerde T-cellen laten zowel bij patiënten met
lymfatische leukemie als bij patiënten met solide tumoren partiële tot complete respons zien.
2.
T-celreceptors (TCR’s) specifiek voor ‘minor histocompatibility’-antigenen met hematopoëtische
restrictie gecombineerd met allogene stamceltransplantatie (allo-SCT) of TCR’s specifiek voor
tumorgeassocieerde antigenen die tot overexpressie komen in subsets van hematologische
maligniteiten, wel of niet in combinatie met allo-SCT, zijn de meest geschikte kandidaten voor
behandeling van hematologische maligniteiten.
3.
Membraangeëxpresseerde B-cellineagespecifieke eiwitten zijn interessante doelen voor chimere
antigeenreceptortherapie van lymfatische leukemie.
geïntroduceerde TCR competeert met de endogene
TCR voor oppervlakte-expressie, is het belangrijk
dat de geïntroduceerde TCR een hoge affiniteit voor
het specifieke targetantigeen bezit. GVL-responsen na
allo-SCT zijn een goede bron om hoogaffine-TCR’s
specifiek voor MiHA’s te isoleren. De affiniteit van
TCR’s voor tumorgeassocieerde antigenen is echter
meestal laag, omdat tijdens de T-celontwikkeling in
de thymus tolerantie voor zelfantigenen wordt geïnduceerd. Stauss en collega’s hebben de tolerantie
voor zelfantigenen omzeild door allo-HLA-gerestricteerde T-cellen voor WT1 te genereren.32 Omdat in
de thymus geen selectie plaatsvindt van T-cellen die
zelfantigenen herkennen in vreemd HLA, kunnen alloHLA-gerestricteerde T-cellen hoog avide interacties
uitoefenen tegen tumorgeassocieerde zelfpeptiden
gepresenteerd in allo-HLA. Recentelijk is in Londen
een klinische studie geopend waarin leukemische
patiënten zullen worden behandeld met autologe Tcellen getransduceerd met deze WT1-TCR.
Recentelijk hebben wij PRAME-specifieke T-cellen
geïsoleerd uit een patiënt met AML na HLA-nietidentieke SCT.17 Deze allo-HLA gerestricteerde
PRAME-specifieke T-cellen blijken een hoog avide
PRAME-specifieke reactiviteit te bezitten, en PRAMEpositieve tumoren, zoals AML, ALL en solide tumoren effectief te lyseren. Hoewel de PRAME-specifieke
T-cellen een groot panel van normale hematopoëtische
en niet-hematopoëtische cellen niet herkennen, blijken
gematureerde dendritische cellen en nierepitheelcellen
laag te worden herkend. PRAME-TCR-gemodificeerde T-cellen laten sterke PRAME-specifieke tumorreactiviteit zien, wat bevestigt dat de PRAME-TCR kan
worden gebruikt voor TCR-gentherapie.17 Klinische
Jaargang 9, nummer 7 - oktober 2012
282
studies bij gemetastaseerde PRAME-positieve maligniteiten, zoals borst- en longkanker, melanoom en
hoogrisico-AML, zal moeten uitwijzen wat de effectiviteit is van deze PRAME-specifieke TCR in vivo en
wat de klinische relevantie is van de mogelijke toxiciteit tegen gematureerde dendritische cellen en
nierepitheelcellen.
Conclusie
Adoptieve T-celtherapie met genetisch gemodificeerde T-cellen heeft recentelijk aangetoond dat zowel
hematologische als solide tumoren kunnen worden
geëlimineerd en dat partiële tot complete responsen
worden waargenomen. Onderzoek richt zich op
dit moment voornamelijk op het identificeren van
targetantigenen met selectieve expressie in tumoren
zonder expressie in normale of vitale organen, om zo
de on-target/off-target-toxiciteit te vermijden. TCR’s
specifiek voor MiHA-antigenen met hematopoëtische
restrictie gecombineerd met allo-SCT of TCR-specifiek
voor tumorgeassocieerde antigenen die tot overexpressie komen in subsets van hematologische maligniteiten, wel of niet in combinatie met allo-SCT, zijn
de meest geschikte kandidaten voor behandeling
van hematologische maligniteiten. Daarnaast zullen
specifieke membraangeëxpresseerde B-cellineagespecifieke eiwitten interessante doelen zijn voor CARtherapie. Met de huidige ontwikkeling van deze verschillende therapieën is er een grote kans dat de
behandeling van hematologische maligniteiten zal
ontwikkelen tot een meer gepersonaliseerde therapie
gericht op het ‘targetten’ van antigenen uniek voor
de patiënt.
NEDERLANDS TIJDSCHRIFT VOOR HEMATOLOGIE
Referenties
cell receptor gene transfer. Clin Cancer Res 2011;17:5615-25.
1. Falkenburg JH, Wafelman AR, Joosten P, et al. Complete remission of
18. Lamers CH, Sleijfer S, Vulto AG, et al. Treatment of metastatic renal cell
accelerated phase chronic myeloid leukemia by treatment with leukemia-
carcinoma with autologous T-lymphocytes genetically retargeted against car-
reactive cytotoxic T lymphocytes. Blood 1999;94:1201-8.
bonic anhydrase IX: first clinical experience. J Clin Oncol 2006;24:e20-2.
2. Rosenberg SA, Dudley ME. Cancer regression in patients with metastatic
19. Morgan RA, Yang JC, Kitano M, et al. Case report of a serious adverse
melanoma after the transfer of autologous antitumor lymphocytes. Proc Natl
event following the administration of T cells transduced with a chimeric anti-
Acad Sci USA 2004;101(Suppl 2):14639-45.
gen receptor recognizing ERBB2. Mol Ther 2010;18:843-51.
3. Walter EA, Greenberg PD, Gilbert MJ, et al. Reconstitution of cellular im-
20. Kalos M, Levine BL, Porter DL, et al. T cells with chimeric antigen recep-
munity against cytomegalovirus in recipients of allogeneic bone marrow by
tors have potent antitumor effects and can establish memory in patients with
transfer of T-cell clones from the donor. N Engl J Med 1995;333:1038-44.
advanced leukemia. Sci Transl Med 2011;3:95ra73.
4. Warren EH, Fujii N, Akatsuka Y, et al. Therapy of relapsed leukemia after
21. Bonini C, Ferrari G, Verzeletti S, et al. HSV-TK gene transfer into donor
allogeneic hematopoietic cell transplantation with T cells specific for minor
lymphocytes for control of allogeneic graft-versus-leukemia. Science 1997;
histocompatibility antigens. Blood 2010;115:3869-78.
276:1719-24.
5. Van Loenen MM, De Boer R, Amir AL, et al. Mixed T cell receptor dimers harbor
22. Griffioen M, Van Egmond EH, Kester MG, et al. Retroviral transfer of
potentially harmful neoreactivity. Proc Natl Acad Sci USA 2010; 107:10972-7.
human CD20 as a suicide gene for adoptive T-cell therapy. Haematologica
6. Bendle GM, Linnemann C, Hooijkaas AI, Bies L, et al. Lethal graft-versus-
2009;94:1316-20.
host disease in mouse models of T cell receptor gene therapy. Nat Med
23. Di Stasi A, Tey SK, Dotti G, et al. Inducible apoptosis as a safety switch
2010;16:565-70.
for adoptive cell therapy. N Engl J Med 2011;365:1673-83.
7. Gross G, Waks T, Eshhar Z. Expression of immunoglobulin-T-cell receptor
24. Provasi E, Genovese P, Lombardo A, et al. Editing T cell specificity
chimeric molecules as functional receptors with antibody-type specificity.
towards leukemia by zinc finger nucleases and lentiviral gene transfer. Nat
Proc Natl Acad Sci USA 1989;86:10024-8.
Med 2012;18:807-15.
8. Heemskerk MH, Hoogeboom M, De Paus RA, et al. Redirection of anti-
25. Van der Veken LT, Hagedoorn RS, Van Loenen MM, et al. Alphabeta T-
leukemic reactivity of peripheral T lymphocytes using gene transfer of minor
cell receptor engineered gammadelta T cells mediate effective antileukemic
histocompatibility antigen HA-2 specific T cell receptor complexes expressing
reactivity. Cancer Res 2006;66:3331-7.
a conserved alpha joining region. Blood 2003;102:3530-40.
26. Van der Veken LT, Coccoris M, Swart E, et al. Alpha beta T cell receptor
9. Heemskerk MH, Hoogeboom M, Hagedoorn R, et al. Reprogramming of
transfer to gamma delta T cells generates functional effector cells without
virus-specific T cells into leukemia-reactive T cells using T cell receptor gene
mixed TCR dimers in vivo. J Immunol 2009;182:164-70.
transfer. J Exp Med 2004;199:885-94.
27. Den Haan JM, Meadows LM, Wang W, et al. The minor histocompatibi-
10. Schumacher TN. T-cell-receptor gene therapy. Nat Rev Immunol
lity antigen HA-1: a diallelic gene with a single amino acid polymorphism.
2002;2:512-9.
Science 1998;279:1054-7.
11. Johnson LA, Morgan RA, Dudley ME, et al. Gene therapy with human
28. Marijt WA, Heemskerk MH, Kloosterboer FM, et al. Hematopoiesis-res-
and mouse T-cell receptors mediates cancer regression and targets normal
tricted minor histocompatibility antigens HA-1- or HA-2-specific T cells can
tissues expressing cognate antigen. Blood 2009;114:535-46.
induce complete remissions of relapsed leukemia. Proc Natl Acad Sci USA
12. Morgan RA, Dudley ME, Wunderlich JR, et al. Cancer regression in patients
2003;100:2742-7.
after transfer of genetically engineered lymphocytes. Science 2006; 314:126-9.
29. Faber LM, Van der Hoeven J, Goulmy E, et al. Recognition of clonogenic
13. Robbins PF, Morgan RA, Feldman SA, et al. Tumor regression in patients
leukemic cells, remission bone marrow and HLA- identical donor bone mar-
with metastatic synovial cell sarcoma and melanoma using genetically engi-
row by CD8+ or CD4+ minor histocompatibility antigen-specific cytotoxic T
neered lymphocytes reactive with NY-ESO-1. J Clin Oncol 2011;29:917-24.
lymphocytes. J Clin Invest 1995;96:877-83.
14. Till BG, Jensen MC, Wang J, et al. CD20-specific adoptive immunothe-
30. Hambach L, Nijmeijer BA, Aghai Z, et al. Human cytotoxic T lymphocytes
rapy for lymphoma using a chimeric antigen receptor with both CD28 and
specific for a single minor histocompatibility antigen HA-1 are effective against
4-1BB domains: pilot clinical trial results. Blood 2012;119:3940-50.
human lymphoblastic leukaemia in NOD/scid mice. Leukemia 2006;20:371-4.
15. Kochenderfer JN, Dudley ME, Feldman SA, et al. B-cell depletion and
31. Van Loenen MM, De Boer R, Hagedoorn RS, et al. Optimization of the
remissions of malignancy along with cytokine-associated toxicity in a clinical
HA-1-specific T-cell receptor for gene therapy of hematologic malignancies.
trial of anti-CD19 chimeric-antigen-receptor-transduced T cells. Blood 2012;
Haematologica 2011;96:477-81.
119:2709-20.
32. Gao L, Bellantuono I, Elsasser A, et al. Selective elimination of leukemic
16. Porter DL, Levine BL, Kalos M, et al. Chimeric antigen receptor-modified
CD34(+) progenitor cells by cytotoxic T lymphocytes specific for WT1. Blood
T cells in chronic lymphoid leukemia. N Engl J Med 2011;365:725-33.
2000;95:2198-2203.
17. Amir AL, Van der Steen DM, Van Loenen MM, et al. PRAME specific alloHLA restricted T-cells with potent antitumor reactivity useful for therapeutic T
Ontvangen 18 juli 2012, geaccepteerd 24 augustus 2012.
Jaargang 9, nummer 7 - oktober 2012
283
7