Immunogenicity of CD19 chimeric antigen receptor (CAR) T cells (ARI-0001) in relapsed/refractory CD19-positive B-cell malignancies recruited into the CART-BE-01 clinical trial

Abstract

[eng] INTRODUCTION:

Hematopoiesis is the process of formation, development, and specialization of various immune and blood cells. It begins around the fifth or sixth week of fetal growth in the liver and then migrates to the spleen, thymus, and finally to the bone marrow. All cells originate from a common progenitor cell, the hematopoietic stem cell (HSC), which has the capacity to self-renew and differentiate into two progenitor cells of the two lineages: lymphoid and myeloid, which give rise to all hematological cell types. The myeloid progenitor produces most blood cells and contributes to the formation of the immune system: erythrocytes, neutrophils, eosinophils, megakaryocytes, basophils, and monocytes. The common lymphoid progenitor (CLP) gives rise to lymphocytes, which differentiate into B-cells, T-cells, and natural killer (NK) cells. Hematologic cancers occur when the uncontrolled growth of abnormal cells disrupts the development of normal hematopoietic function. Based on the stage of B-cell differentiation, it is possible to distinguish between leukemias, non-Hodgkin’s lymphoma (NHL), and multiple myeloma (MM). The main difference between leukemias and lymphomas lies in their origin: leukemias, which arise from blood cell precursors, primarily affect the bone marrow and blood, whereas lymphomas develop from mature lymphocytes and affect the lymph nodes or other organs.

HYPOTHESIS AND OBJECTIVES B-cell hematological malignancies are incurable diseases or have poor prognosis after the first relapse. This highlights the need for investing in new therapies to offer more treatment options for patients. Immunotherapy has been developing exponentially in recent years, leading to the emergence of new treatments for various diseases. Specifically, CAR therapy has established itself as a promising new treatment for hematological malignancies, especially anti-CD19 CAR therapy for ALL. However, one of the primary challenges of this therapy is the early loss of CAR, leading to disease relapse, which may result from the immune response against murine regions of CARs and the fusion domains of CAR construct. T-cell compartment could contribute to induce immunological responses and consequently loss the therapy efficacy. Therefore, we hypothesize that murine structures and new antigenic domains of ARI-0001 cells trigger the cellular and humoral immune responses. Altogether, the main aim of the present research is to evaluate the cellular and humoral immune response induced by the ARI-0001 cells in the 47 patients treated in the phase I CART19-BE-01 clinical trial. Specifically, the objectives of humoral and cellular immune responses are: 1. Measure HAMA in patients’ sera or plasma at different timepoints and evaluate whether these antibodies have an impact on the cytotoxic effect on ARI-0001 cells. 2. Assess the clinical impact on persistence of ARI-0001 cells and B-cell aplasia in peripheral blood according to the appearance of HAMA. 3. Determine the presence of CAR-specific T-cells, either CD8+ and CD4+, through activation induce markers. 4. Characterize CAR-specific CD4+ T-cells compared to non-specific CD4+ T-cells. 5. Humanize the scFv of ARI-0001 cells and compare the activity and efficacy of murine scFv (ARI1m) with humanized scFv (ARI1h). 6. Study the differences between HAMA detected through murine scFv (ARI1m) and humanized scFv (ARI1h) from patients treated with ARI-0001 cells.

[cat] INTRODUCCIÓ:

L'hematopoiesi és el procés de formació, desenvolupament i especialització de diverses cèl·lules immunitàries i sanguínies. Comença al voltant de la cinquena o sisena setmana de creixement fetal al fetge i després migra a la melsa, el timus i finalment a la medul·la òssia. Totes les cèl·lules s'originen a partir d'una cèl·lula progenitora comuna, la cèl·lula mare hematopoètica (HSC), que té la capacitat d'autorenovar-se i diferenciar-se en dues cèl·lules progenitores dels dos llinatges: limfoide i mieloide, que donen lloc a tots els tipus de cèl·lules hematològiques. El progenitor mieloide produeix la majoria de cèl·lules sanguínies i contribueix a la formació del sistema immunitari: eritròcits, neutròfils, eosinòfils, megacariòcits, basòfils i monòcits. El progenitor limfoide comú (CLP) dona lloc als limfòcits, que es diferencien en cèl·lules B, cèl·lules T i cèl·lules assassines naturals (NK). Els càncers hematològics es produeixen quan el creixement descontrolat de cèl·lules anormals altera el desenvolupament de la funció hematopoètica normal. Basant-se en l'estadi de diferenciació de les cèl·lules B, és possible distingir entre leucèmies, limfoma no Hodgkin (LNH) i mieloma múltiple (MM). La principal diferència entre leucèmies i limfomes rau en el seu origen: les leucèmies, que sorgeixen dels precursors de les cèl·lules sanguínies, afecten principalment la medul·la òssia i la sang, mentre que els limfomes es desenvolupen a partir de limfòcits madurs i afecten els ganglis limfàtics o altres òrgans.

HIPÒTESI I OBJECTIUS Les neoplasies hematològiques de cèl·lules B són malalties incurables o tenen mal pronòstic després de la primera recaiguda. Això posa de manifest la necessitat d'invertir en noves teràpies per oferir més opcions de tractament als pacients. La immunoteràpia s'ha anat desenvolupant exponencialment en els últims anys, donant lloc a l'aparició de nous tractaments per a diverses malalties. Concretament, la teràpia CAR s'ha consolidat com un nou tractament prometedor per a les neoplasies hematològiques, especialment la teràpia anti-CD19 CAR per a la LLA. No obstant això, un dels principals reptes d'aquesta teràpia és la pèrdua primerenca de CAR, que condueix a la recaiguda de la malaltia, que pot resultar de la resposta immune contra les regions murines dels CAR i els dominis de fusió de la construcció CAR. El compartiment de cèl·lules T podria contribuir a induir respostes immunològiques i, en conseqüència, perdre l'eficàcia de la teràpia. Per tant, plantegem la hipòtesi que les estructures murines i els nous dominis antigènics de les cèl·lules ARI-0001 desencadenen les respostes immunes cel·lulars i humorals. En conjunt, l'objectiu principal d'aquesta recerca és avaluar la resposta immunitària cel·lular i humoral induïda per les cèl·lules ARI-0001 en els 47 pacients tractats en l'assaig clínic de fase I CART19-BE-01. Concretament, els objectius de les respostes immunitàries humorals i cel·lulars són: 1. Mesurar HAMA en sèrums o plasma de pacients en diferents moments i avaluar si aquests anticossos tenen un impacte en l'efecte citotòxic sobre les cèl·lules ARI-0001. 2. Avaluar l'impacte clínic en la persistència de les cèl·lules ARI-0001 i l'aplàsia de cèl·lules B en sang perifèrica segons l'aparició d'HAMA. 3. Determinar la presència de cèl·lules T específiques de CAR, ja siguin CD8+ i CD4+, mitjançant marcadors d'inducció d'activació. 4. Caracteritzar les cèl·lules T CD4+ específiques de CAR en comparació amb les cèl·lules T CD4+ no específiques. 5. Humanitzar el scFv de les cèl·lules ARI-0001 i comparar l'activitat i l'eficàcia del scFv murí (ARI1m) amb el scFv humanitzat (ARI1h). 6. Estudiar les diferències entre HAMA detectat a través de scFv murí (ARI1m) i scFv humanitzat (ARI1h) de pacients tractats amb cèl·lules ARI-0001.