Hiszpańscy naukowcy przeprowadzili analizę multiomiczną 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) pozwalają na radykalny sukces w leczeniu raka, aż do całkowitego wyleczenia (więcej o tej technologii można przeczytać w artykule „Chimera w walce z rakiem”). Obecnie leki przeznaczone do leczenia nowotworów hematologicznych komórek B i jednego typu mięsaków maziówkowych weszły już 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 obecnie w toku.
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 CD19-CAR-T (varnimcabtagena autoleucel, varni-cel) przygotowanych ex vivo dla 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 komórkowej obejmowała zarówno limfocyty T z produktami CAR (CAR-dodatnie), jak i z produktami CAR-ujemnymi.
Poziom transdukcji CAR w produktach infuzyjnych wahał się od 23 do 38 procent. Poziom proliferacji komórek CAR-T u pacjentów był różny i osiągnął szczyt między pierwszym a czwartym tygodniem po infuzji. U dwóch pacjentów nawrót choroby nastąpił wcześnie w drugim i trzecim miesiącu, u jednego nawrót nastąpił późno w szóstym miesiącu, a u dwóch pacjentów zaobserwowano trwałą całkowitą odpowiedź na terapię. Łącznie przeanalizowano 37,1 tys. pojedynczych limfocytów T wysokiej jakości we wszystkich próbkach na różnych etapach. Widoczne były u 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 wyższy 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 potwierdzono (p = 0,03) w oddzielnej kohorcie 47 pacjentów z ostrą białaczką limfoblastyczną komórek B. Jednocześnie ekspresja markerów zaniku limfocytów T poprzedzająca transdukcję wykazywała negatywną korelację z sukcesem terapii.
W szczytowym momencie proliferacji w organizmach pacjentów odsetek proliferujących limfocytów T CAR-dodatnich i CAR-ujemnych zmniejszył się, a zastąpiły je komórki CD8+, które również przeważały nad CD4+ wśród nieproliferujących limfocytów CAR-dodatnich. Jednocześnie populacja limfocytów T γδ, zarówno dodatnich, jak i ujemnych, znacznie wzrosła w punkcie szczytowym, 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 leczonych lekiem Varni-cel oraz 58 pacjentów z chłoniakiem rozlanym z dużych komórek B leczonych lekami Axi-cel lub Tisa-cel.
Uzyskane wyniki wskazują na złożoną naturę odpowiedzi komórek T w terapii CD19-CAR-T, która nie ogranicza się do limfocytów T αβ CAR-dodatnich. W szczególności duże znaczenie mają stosunek komórek CD4+/CD8+ w preparacie do infuzji, poprzedzające ją wyczerpanie komórek oraz proliferacja limfocytów T γδ po infuzji. Autorzy badania podsumowują, że oddziaływanie na te czynniki może ostatecznie zwiększyć skuteczność leczenia.
Wcześniej amerykańskim badaczom udało się znacząco zwiększyć skuteczność terapii CAR-T w badaniach przedklinicznych na myszach, wykorzystując eksperymentalną zmodyfikowaną ludzką interleukinę-7, która stymuluje wzrost limfocytów.