Hiszpańscy naukowcy przeprowadzili analizę wieloomową pojedynczych komórek w preparacie infuzyjnym zawierającym terapeutyczne limfocyty T z chimerycznymi receptorami antygenowymi i odkryli, że skład i właściwości komórek w nim zawartych, a także ich dynamika po podaniu, znacząco wpływają na skuteczność leczenia. Sprawozdanie z badań opublikowano w czasopiśmie Cell Reports Medicine.
Limfocyty T z chimerycznymi receptorami antygenowymi (limfocyty CAR-T) umożliwiają osiągnięcie radykalnych sukcesów w leczeniu pacjentów onkologicznych, aż do całkowitego wyleczenia (więcej o tej technologii można przeczytać w materiale „Chimera przeciw rakowi”). Obecnie leki przeznaczone do leczenia nowotworów hematologicznych komórek B i jednej z odmian mięsaków maziówkowych weszły do użytku klinicznego. Jednocześnie skutecznie pomagają około połowie pacjentów, u których inne rodzaje terapii nie przyniosły rezultatu, a u drugiej połowy reakcja jest niewystarczająca lub w ogóle jej nie ma. Prawdopodobieństwo sukcesu zależy od wielu czynników, których badanie jest nadal kontynuowane.
Pablo Menéndez z Instytutu Badań nad Białaczką im. Josepa Carrerasa wraz ze współpracownikami przeprowadził kompleksową analizę kinetyki klonalnej i heterogeniczności transkryptomowej produktów do infuzji limfocytów T CD19-CAR (varnimcabtagen autoleucel, varni-cel) wytworzonych ex vivo u pięciu pacjentów z oporną na leczenie lub nawracającą ostrą białaczką limfoblastyczną komórek B. W tym celu przeprowadzili sekwencjonowanie receptora komórek T αβ i RNA w pojedynczych komórkach wyizolowanych metodą cytometrii przepływowej, opierając się na zasadzie ekspresji CAR. Analiza dynamiki komórek obejmowała zarówno transdukowane (CAR-dodatnie) jak i nietransdukowane (CAR-ujemne) limfocyty T produktu.
Poziom transdukcji CAR w produktach infuzyjnych wynosił od 23 do 38 procent. Poziom proliferacji limfocytów CAR-T w organizmie pacjentów był różny i osiągnął szczyt między pierwszym a czwartym tygodniem po infuzji. U dwóch pacjentów zaobserwowano wczesny nawrót choroby w drugim i trzecim miesiącu, u jednego późny nawrót w szóstym, u dwóch pacjentów uzyskano stabilną pełną odpowiedź na leczenie. Łącznie przeanalizowano 37,1 tys. pojedynczych limfocytów T wysokiej jakości we wszystkich próbkach na różnych etapach. Widoczne były wśród nich wyraźnie skupiska naiwnych komórek CD4+; komórki efektorowe, pamięciowe i cytotoksyczne CD8+, a także cytotoksyczne komórki T γδ.
Porównanie podtypów komórek CAR-dodatnich i CAR-ujemnych w produkcie infuzyjnym wykazało, że te pierwsze proliferują znacznie aktywniej, a wśród nieproliferującej frakcji tych drugich zaobserwowano znacząco większy odsetek komórek efektorowych CD8+. Jak się okazało, u pacjentów, u których wystąpiła całkowita odpowiedź na terapię, liczba komórek CAR-pozytywnych CD4+ w preparacie do infuzji była co najmniej trzykrotnie większa niż liczba komórek CD8+. Wpływ tego wskaźnika na skuteczność leczenia potwierdzono (p = 0,03) w oddzielnej kohorcie 47 pacjentów z ostrą białaczką limfoblastyczną komórek B. Jednocześnie ekspresja markerów wyczerpania limfocytów T, poprzedzająca transdukcję, negatywnie korelowała z sukcesem terapii.
W szczytowym okresie reprodukcji w organizmie pacjenta odsetek proliferujących limfocytów T CAR-dodatnich i CAR-ujemnych zmniejszył się, a zastąpiły je komórki CD8+, podczas gdy wśród nieproliferujących limfocytów CAR-dodatnich przeważały one nad CD4+. W tym samym czasie populacja limfocytów T γδ, zarówno dodatnich, jak i ujemnych, w momencie szczytu znacznie wzrosła, a jej wzrost był bezpośrednio skorelowany ze skutecznością terapii. Znaczenie kliniczne tych komórek potwierdzono w retrospektywnych kohortach 18 pacjentów z ostrą białaczką limfoblastyczną komórek B, którzy otrzymywali Varni-cel, oraz 58 pacjentów z rozlanym chłoniakiem z dużych komórek B, którzy otrzymywali Axi-cel lub Thysa-cel.
Uzyskane wyniki wskazują na złożoną naturę odpowiedzi komórek T podczas terapii CD19-CAR-T, która nie ogranicza się do limfocytów T αβ CAR-dodatnich. W szczególności ogromne znaczenie ma stosunek komórek CD4+/CD8+ w preparacie do infuzji, poprzedzający ubytek komórek i proliferację limfocytów T γδ po infuzji. Autorzy artykułu podsumowują, że wpływ na te czynniki może zwiększyć skuteczność leczenia w przyszłości.
Wcześniej amerykańskim badaczom udało się wielokrotnie zwiększyć skuteczność terapii CAR-T w testach przedklinicznych na myszach, wykorzystując w tym celu eksperymentalną modyfikowaną ludzką interleukinę-7, która stymuluje wzrost limfocytów.