Jokūbas Liutkus¹, Dalia Zykutė¹

¹Lithuanian University of Health Sciences, Medical Academy, Faculty of Medicine, Kaunas, Lithuania.

Abstract

Chimeric antigen receptor (CAR) T cell therapy is at the forefront of cancer immunotherapy development. The number of ongoing autologous and allogeneic CAR T cell clinical trials has increased exponentially, with more than 30% of studies researching solid tumor therapies. CAR T cells are genetically engineered cells with artificial CAR receptors, capable of specific targeting of antigen in MHC-independent manner. Two autologous anti-CD19 CAR T cell therapies approved in Europe and USA, tisagenlecleucel and axicabtagene ciloleucel, have been authorized for treatment of refractory or relapsed B cell acute lymphoblastic leukemia and diffuse large B cell lymphomas with potent and long-lasting responses. Unfortunately, these medicines require a long production process and are prohibitively expensive. Although allogeneic CAR T cells can cause dangerous graft-versus-host disease and have reduced persistence after transfer, there have been many developments in gene editing and biotechnology that provide solutions for these challenges. The adoption of allogeneic CAR T cells would have the benefit of decreased therapy costs, improved access and standardized production protocols allowing further cell editing and modification, improved treatment response rates. In this review article we discuss the structure of chimeric antigen receptors, manufacture of autologous CAR T cell therapies, efficacy of currently approved medications, advances and development strategies of allogeneic CAR T cell therapies for hematologic malignancies and solid tumors.

Key words: Adoptive immunotherapy, chimeric antigen receptors, axicabtagene ciloleucel, tisagenlecleucel.

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

138

Medical Sciences 2020 Vol. 8 (16), p. 138-152

Car t cells in cancer immunotherapy

Jokūbas Liutkus

1

, Dalia Zykutė

1

1

Lithuanian University of Health Sciences, Medical Academy, Faculty of Medicine, Kaunas, Lithuania.

Abstract

Chimeric antigen receptor (CAR) T cell therapy is at the forefront of cancer immunotherapy development. The number of

ongoing autologous and allogeneic CAR T cell clinical trials has increased exponentially, with more than 30% of studies

researching solid tumor therapies. CAR T cells are genetically engineered cells with artificial CAR receptors, capable of

specific targeting of antigen in MHC-independent manner. Two autologous anti-CD19 CAR T cell therapies approved in

Europe and USA, tisagenlecleucel and axicabtagene ciloleucel, have been authorized for treatment of refractory or relapsed

B cell acute lymphoblastic leukemia and diffuse large B cell lymphomas with potent and long-lasting responses.

Unfortunately, these medicines require a long production process and are prohibitively expensive. Although allogeneic CAR

T cells can cause dangerous graft-versus-host disease and have reduced persistence after transfer, there have been many

developments in gene editing and biotechnology that provide solutions for these challenges. The adoption of allogeneic

CAR T cells would have the benefit of decreased therapy costs, improved access and standardized production protocols

allowing further cell editing and modification, improved treatment response rates. In this review article we discuss the

structure of chimeric antigen receptors, manufacture of autologous CAR T cell therapies, efficacy of currently approved

medications, advances and development strategies of allogeneic CAR T cell therapies for hematologic malignancies and

solid tumors.

Key words: Adoptive immunotherapy, chimeric antigen receptors, axicabtagene ciloleucel, tisagenlecleucel.

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

139

Car t ląstelės vėžio imunoterapijoje

Jokūbas Liutkus

1

, Dalia Zykutė

1

1

Lietuvos Sveikatos Mokslų Universitetas, Medicinos akademija, Medicinos fakultetas, Kaunas, Lietuva.

Santrauka

Chimerinių antigeno receptorių (CAR) T ląstelių terapija yra viena iš perspektyviausių ir labiausiai vystomų onkologinės

imunoterapijos sričių. Autologinių ir alogeninių CAR T ląstelių terapijos pritaikymo klinikinių tyrimų skaičius didėja

eksponentiškai, daugiau nei 30% tyrimų vykdomi su solidiniais navikais. CAR T ląstelės yra genetiškai modifikuotos

ląstelės su dirbtiniais CAR receptoriais, galinčiais specifiškai atpažinti antigeną, nepriklausomai nuo MHC molekulių

sąveikos. Du Europoje ir JAV patvirtinti autologiniai anti-CD19 CAR T ląstelių preparatai, tisagenlekleucelas ir

aksikabtagenas ciloleucelas, yra patvirtinti atsparios ar recidyvavusios B ląstelių ūminės limfoblastinės leukemijos ir

difuzinės didelių B ląstelių limfomos gydymui. Preparatai pasižymi efektyviu atsaku ir ilgai išliekančia remisija, tačiau

gamybinis procesas užtrunka vidutiniškai tris savaites, gydymo kursas yra brangus. Alogeninių CAR T ląstelių taikymas

suteiktų papildomų privalumų. Būtų galima mažinti gydymo kainą, didinti prieinamumą ir standartizuoti gamybos

protokolus, leidžiant papildomai modifikuoti ir redaguoti ląsteles, gerinti atsaką į gydymą. Nors alogeninės CAR T ląstelės

gali sukelti pavojingą transplanto-prieš-šeiminką ligą ir pasižymi trumpesne persistencija organizme, pasitelkiant genų

redagavimą ir biotechnologijų laimėjimus, pradedama ieškoti tinkamų šių problemų sprendimo būdų. Šiame straipsnyje

apžvelgiama chimerinių antigeno receptorių struktūra, autologinių CAR T ląstelių preparatų gamybos procesas, patvirtintų

preparatų efektyvumas, alogeninių CAR T ląstelių terapijos hematologiniams ir solidiniams navikams iššūkiai ir vystymo

strategijos.

Raktiniai žodžiai: Vėžio imunoterapija, chimeriniai antigeno receptoriai, aksikabtagenas ciloleucelas, tisagenlekleucelas.

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

140

1. Įvadas

Vėžio imunoterapija pradeda tapti geriausios

klinikinės praktikos standartu navikų

gydymui. Imunoterapija monokloniniais

antikūnais, imuninės sistemos kontrolės

taškų inhibitoriais, tapo vienu didžiausių

onkologijos laimėjimų ir pakeitė pacientų,

sergančių krūties vėžiu bei melanoma

išgyvenamumo prognozę (1). Pirmieji

naujos kartos vėžio imunoterapijos

preparatai – gydančiosios vakcinos prostatos

vėžiui (2) ir melanomai (3), BiTE (angl. bi-

specific T-cell engagers) bispecifiniai

antikūnai (4) ūminei limfoblastinėi

leukemijai (ŪLL) bei chimerinių antigeno

receptorių (CAR) T ląstelių terapija ŪLL ir

B ląstelių limfomų gydymui (5) – yra

patvirtinti ir skinasi kelią į klinikinę

praktiką. CAR T ląstelių terapija remiasi

dirbtinių receptorių, atpažįstančių norimą

ligandą, kūrimu ir jų įterpimu į natyvines

žmogaus T ląsteles. Tokios genetiškai

modifikuotos CAR T ląstelės turi didesnį

specifiškumą navikinių ląstelių antigenams

ir aktyvindamos imuninį atsaką gali sukelti

navikinių ląstelių destrukciją.

2. Chimerinių antigeno receptorių

struktūra

Šiuo metu klinikinėje praktikoje naudojami

CAR yra sudaryti iš trijų komponentų:

išorinio antigeną prijungiančio domeno,

transmembraninio sujungiančio domeno bei

vidinio singalinio domeno. Kiekvienas iš jų

turi savo funkciją, tačiau individualių

fragmentų molekulinė struktūra gali būti

labai įvairi.

Išorinis antigeną prijungiantis domenas

dažniausiai sudaromas panaudojant vienos

grandinės variabilų fragmentą (scFv),

sudarytą iš imunoglobulino sunkiosios ir

lengvosios grandinių variabilių regionų,

prijungiančių antigenus (6). Chimerinių

receptorių antigeno atpažinimas tampa

panašus į monokloninio antikūno – yra

nepriklausomas nuo MHC komplekso ir

genetinio T ląstelių programavimo (7) ir gali

būti individualizuojamas norimam taikiniui.

Galimi ir T ląstelių receptorius (TCR)

primenantys CAR, atpažįstantys

intraląstelinius fragmentus pateikiamus

MHC molekulių paviršiuose (8). Domeno

scFv afinitetas antigenui yra svarbus CAR T

ląstelių funkcijai ir turi būti pakankamas jų

aktyvacijai (9). Tačiau, per didelis afinitetas

gali lemti pačios T ląstelės žūtį bei toksinį

poveikį organizmui (10). Išorinis domenas

gali būti įvarios struktūros: klinikiniuose

tyrimuose naudojami ir ligandais (11),

citokinais (12), de novo sintezuotais

peptidais (13) paremti išoriniai domenai.

Vidinis signalinis domenas remiasi natyviniu

CD3-ζ TCR fragmentu, kuris inicijuoja

vidinį T ląstelės signalo aktyvavimą per

tirozino liekanų fosforilinimą (14), tačiau

pirmosios kartos CAR T ląstelių tyrimuose

ląstelių atsakas nebuvo pakankamas (15).

Kadangi natūraliam veiksmingui T ląstelės

atsakui be CD3-ζ aktyvacijos reikalingas ir

ko-stimuliacinis signalas (CD28, 4-1BB ir

kiti), antrosios kartos CAR T ląstelės

panaudojo ir į CAR integruotus

kostimuliacinius domenus (16): antigeno

atpažinimas išoriniu domenu inicijuoja tiek

CD3-ζ, tiek papildomą signalą, ko pasekoje

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

141

išvengiama papildomų ligandų ir receptorių

sąveikos poreikio išoriniame ląstelės

paviršiuje. Naudojami ko-stimuliaciniai

signalai geba keisti T ląstelių funkcijas.

CD28 ląstelės diferencijuojasi į efektorines

atminties T ląsteles, tuo tarpu 4-1BB lemia

diferenciaciją į centrines atminties ląsteles

(T

CM

) (17). Šios struktūros CD28-CAR ir 4-

1BB-CAR T ląstelės yra patvirtintos B

ląstelių navikų gydymui (18).

Ekspermentuojama ir su trečios bei ketvirtos

kartos CAR T ląstelėmis,

inkorporuojančiomis papildomus ko-

stimuliacinius ar funkcijos įgijimo (angl.

gain-of-function) domenus (19).

3. Autologinės CAR T ląstelės

3.1. Preparato gamybos procesas

Autologinė CAR T ląstelių terapija remiasi

paties paciento limfocitų panaudojimu, į

juos įterpiant chimerinius antigeno

receptorius. Leukocitai yra surenkami

leukoferezės proceso metu, norimos klasės T

ląstelės yra atrenkamos gryninimo proceso

metu, cetrifugavimo ar megnetinio

atskyrimo metodais (20). Limfocitai sėjami į

kultūrą ir yra veikiami dirbtinėmis antigeną

pateikiančiomis ląstelėmis, kurios sukelia

polikloninę stimuliaciją (21). Chimerinio

antigeno receptoriaus genetinė informacija

yra įterpiama į ląstelių genomą naudojant

virusinį vektorių (22), elektroporaciją (23) ar

CRISPR/Cas9 sistemą (24). T ląstelėje

vyksta įterpto genetinio kodo tranksripcija ir

transliacija, nauji sintezuoti CAR yra

ekspresuojami ląstelės paviršiuje (25).

Ląstelių kultūra yra dauginama

bioreaktoriuje, koncentruojama, imami

mėginiai vertinti kultūros kokybę, sterilumą,

saugumą (18). Testavimas yra pagrįstas

ląstelių gyvybingumo vertinimu,

imunofenotipavimu, dažymu gramo būdu,

bakterijų ir grybelių bei jų toksinų aptikimu

(26). Galutinis patvirtintas produktas

krioprezervuojamas ir siunčiamas į reikiamą

gydymo įstaigą. Nors ląstelių gamyba

užtrunka vidutiniškai 8 dienas, laikas nuo

leukoferezės iki galutinio produkto infuzijos

gali užtrukti iki 4 savaičių (27), priklauso

nuo paciento klinkinės būsenos bei

paruošiamojo gydymo intensyvumo.

Autologinių T ląstelių privalumas yra

alogeninės reakcijos nebuvimas, todėl

infuzuotos CAR T ląstelės gali persistuoti iki

24 ir daugiau mėnesių po gydymo (28).

3.2. Patvirtinti preparatai

Šiuo metu, JAV maisto ir vaistų

administracija (FDA) ir Europos vaistų

agentūra (EMA) yra patvirtinusios du

autologinius CAR T ląstelių preparatus.

Pirmasis, tisagenlekleucelas (Kymriah,

Novartis), yra pagrįstas autologininėmis

CAR T ląstelėmis, turinčiomis anti-CD19

chimerinius receptorius. Preparatas

pagamintas naudojant antrosios kartos

chimerinių receptorių ląsteles, kurių vidinis

signalinis domenas susideda iš CD3-ζ ir 4-

1BB fragmentų (29). Terapinės preparato

indikacijos (30) yra atspari ar recidyvavusi

B ląstelių ūminė limfoblastinė leukemija

(ŪLL) bei atspari ar recidyvavusi difuzinė

didelių B ląstelių limfoma (DDBLL).

Preparato autorizavimas buvo pagrįstas

ELIANA tyrimo (31) metu gautu geresniu

atsaku ŪLL sergantiems pacientams (18

mėnesių remisijos trukmės tikimybė 0,633;

bendrasis remisijos dažnis (BRD) 0,823

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

142

(95% PI 0,721 – 0,900)) lyginant su0,200

BRD gydant klofarabinu, 0,390 BRD BiTE

antikūnu blinatumomabu. JULIET tyrime

(32), pacientų sergančių DDBLL atsakas

(objektyvaus atsako dažnis (OAD) 0,535

(95% PI 0,432 – 0,636); 24 mėnesių

išgyvenamumas 0,391) buvo geresnis nei

lyginamojo retrospektyvaus standartinės

terapijos efektyvumą vertinusio SCHOLAR-

1 (OAD 0,26 (95% PI 0,21 – 0,31) ir 0,20

(95% PI 0,16 – 0,23) 24 mėnesių

išgyvenamumas) (33). Tisagenlekleucelas

yra įtrauktas į pediatrinės bei suaugusiųjų

ŪLL, B ląstelių limfomų gydymo „National

Comprehensive Cancer Network“ (NCCN)

klinikinės praktikos gaires (34,35).

Antrasis anti-CD19 CAR T ląstelių

preparatas, aksikabtagenas ciloleucelas

(Yescarta, Kite Pharma), skiriasi savo

vidiniu signaliniu domenu, kuriame CD3-ζ

papildantis ko-stimuliacinis signalas

perduodamas per CD28 (36). Preparatas

indikuotinas (37) atsparios ar recidyvavusios

DDBLL bei pirminės tarpuplaučio didelių B

ląstelių limfomos (PTBLL) gydymui. Va is to

autorizacija rėmėsi ZUMA-1 tyrimo (36)

duomenimis: OAD 0,74 (95% PI 0,65 –

0,82), 24 mėnesių išgyvenamumas 0,505

(95% PI 0,404 – 0,597) lyginant su OAD

0,26 (95% PI 0,21 – 0,31) ir 0,20 (95% PI

0,16 – 0,23) 24 mėnesių išgyvenamumas

SCHOLAR-1 (33). Aksikabtagenas

ciloleucelas įtrauktas į B ląstelių limfomų

gydymo NCCN klinikinės praktikos gaires

(35).

Abu preparatai patvirtinti ES ir JAV nuo

2018 metų, tačiau terapija yra brangi, kol

kas nėra ilgalaikį klinikinį efektyvumą

įvertinančių tyrimų.. Tačiau efektyvumo

vertinimas yra sudėtingas dėl naudotų vienos

grupės tyrimo tipų, intensyvių gydymo

schemų, palyginamosios auksinio standarto

terapijos nebuvimo. Tisagenlekleucelo

efektyvumas ir saugumas ŪLL gydyme

vertinamas 3 fazės NCT03628053 tyrime.

Aksikabtageną ciloleucelą taip pat bandoma

patvirtinti leukemijų gydymui – po

sėkmingų 1 fazės rezultatų (38), atliekami 2

fazės ŪLL (NCT02614066, NCT02625480)

bei lėtinės limfocitinės leukemijos (LLL)

NCT03624036 gydymo efektyvumo tyrimai.

Produktai yra testuojami ir kitoms

indikacijoms, todėl ateityje bus daugiau

informacijos apie preparatų naudos-rizikos

santykį.

Limfomų gydyme, tisagenlekleucelą

bandoma kombinuoti su pembrolizumabu

bei ibrutinibu (NCT03630159,

NCT03876028). Atitinkamai, aksikabtageną

ciloleucelą – su atezolizumabu

(NCT02926833), 4–1BB agonistu

utomilumabu NCT03704298 bei rituximabu

NCT04002401 tyrimuose.

4. Alogeninės CAR T ląstelės

Autologinių CAR ląstelių preparatų

gamybai, limfocitų modifikacija vykdomą

pagal individualų užsakymą. Šis gamybinis

procesas užtrunka vidutiniškai tris savaites,

pasižymi dideliais kaštais (Vokietijoje vieno

paciento gydymas Kymriah ar Yescarta

kainuoja apie €320,000 (39)) bei gali būti

nesėkmingas daliai pacientų. Gamybos

trukmė yra ypatingai aktuali pacientams su

agresyviomis leukemijos formomis. Taikytas

gydymas, vėžinio proceso sąlygota

imunosupresija gali lemti paciento T ląstelių

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

143

veiklos sutrikimus (40). Šių pasekmių

galima išvengti naudojant alogenines CAR T

ląsteles, kurtas iš sveikų donorų. Ląstelių

šaltiniu gali būti periferinis kraujas (41),

virkštelės kraujas (42) ar indukuotos

pluripotentinės kamieninės ląstelės (43).

Gamybos procesų standartizacija ir masinė

preparatų produkcija leistų mažinti vaistų

kainą, keisti gydymo schemas (44), plėsti

CAR T ląstelių taikinių skaičių – vykdomi

tyrimai su karcinoembrioninio antigeno

(CEA) (45), B ląstelių brendimo baltymo

(BCMA) (46), mezotelino (47) ir kitais

taikiniais (48).

4.1. Transplantato prieš šeimininką liga

Vienas pagrindinių alogeninės ląstelių

terapijos trūkumų yra transplantato-prieš-

šeimininką liga. Tai viena pagrindinių

pacientų morbidiškumo ir mirtingumo

priežasčių taikant alogeninę kraujodaros

kamieninių ląstelių transplantaciją (KKLT)

(49). Šis donoro ir recipiento žmogaus

leukocitų antigenų (HLA) molekulių

neatitikimas yra sąlygotas αβ T ląstelių (50),

atpažįstančių svetimas MHC komplekso

struktūras. Viena iš išeičių yra taikyti HLA

sutapatinto donoro T ląsteles (51), tačiau šis

būdas yra prieinamas tik KKLT pacientams.

Alternatyva – naudoti virusams specifiškas

atminties T ląsteles, kurios dėl riboto atsako

nesukelia transplantato-prieš-šeimininką

ligos (52), arba taikyti ne αβ T ląsteles,

neturinčias sąveikos su MHC kompleksais,

tačiau išsaugančias citotoksinį poveikį.

Tokių ląstelių žmogaus organizme yra daug:

vykdomi klinikiniai tyrimai su CAR

modifikuotais natūraliaisiais žudikais (NK)

(42), natūraliųjų žudikų paviršiaus markerius

ekspresuojančiomis T ląstelėmis (iNKT)

(48), γδ T ląstelėmis (53), MAIT T

ląstelėmis (54). Be mažesnės tranplantato-

prieš-šeimininką ligos rizikos, šių ląstelių

naudojimas susijęs ir su retesnėmis

nepageidaujamomis citokinų audros

sindromo reakcijomis (44).

Genų inžinerija leidžia kurti CAR T ląsteles

su panaikintas natyviniais αβ TCR,

lemiančiais T ląstelių aloreaktyvumą.

Genetinio kodo redagavimas atliekamas su

transkripcijos aktyvavimą primenančiomis

efektorinėmis nukleazėmis (TALEN) (55),

dirbtinėmis chimerinėmis MegaTAL

nukleazėmis (56), CRISPR-Cas9 (57) ir

alternatyviomis CRISPR sistemos

nukleazėmis (58). Nukleazės vykdo

dvigrandinius DNR trūkius, dažniausiai

TCR α grandinę koduojančiame genomo

regione (59). Toks natyvinio αβ TCR

receptoriaus eliminavimas nedaro įtakos

CAR T ląstelių efektyvumui (60),

aloreaktyvumo nebuvimas yra patvirtintas in

vivo ląstelių (22) ir klinikiniais pacientų

tyrimais (61).

4.2. Donorinių ląstelių destrukcija

Antrasis alogeninių CAR T ląstelių

trūkumas yra recipiento imuninės sistemos

sąlygota donorinių ląstelių destrukcija,

lemianti trumpą jų išlikimo laiką organizme

(62). Siekiant ilgai trunkančio terapijos

atsako, galimi pakartotiniai alogeninių CAR

T ląstelių dozavimo kursai, prilyginami

KKLT konsolidavimo etapui (63). Kartotinis

dozavimas gali būti toksiškas pacientui bei

esamoms CAR ląstelėms dėl taikomo

paruošiamojo limfodeplecinio gydymo (64).

Ekspermentuojama su papildoma CAR T

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

144

ląstelių genetine modifikacija, apsaugančia

donorines ląsteles nuo limfodeplecinės

chemoterapijos, taip didinant jų

išgyvenamumą lyginant su natyviniais

paciento limfocitais (65).

Paciento imuninės sistemos atmetimo

reakcijos galima išvengti ir eliminuojant

CAR T ląstelių MHC I klasės molekules

(66), atsakingas už aloreaktyvumą. Tačiau,

MHC molekulės yra svarbios NK ląstelių

inhibicijai, todėl modifikuotos CAR T

ląstelės būtų jautresnės recipiento NK

ląstelių atpažinimui ir destrukcijai (67).

Papildoma ląstelių modifikacija siekiant

inhibuoti NK galima indukuojant siglec 7

ligando ekspresiją (68).

4.3. Alogeninių preparatų panaudojimas

Alogeninės CAR T ląstelės galėtų būti

naudojamos tiek hematologinio, tiek

solidinio vėžio gydymui (69), tačiau šiuo

metu nėra patvirtintų farmakologinių

preparatų. Vykdomi pirminės ir

recidyvavusios ŪLL (NCT03229876,

NCT02746952), ūminės mieloleukemijos

(ŪML) NCT03190278, limfomų

NCT02735083 , dauginės mielomos

NCT03958656 gydymo tyrimai, atliekamas

preparatų kombinavimas su imuninės

sistemos kontrolės taškų inhibitoriais

NCT02650999. Trumpa alogeninių CAR T

ląstelių persistencija organizme gali būti

panaudojama ir ląstelių terapiją taikant kaip

tiltą gydomajai alogeninei KKLT (70).

Solidinių navikų gydymas tradicinėmis

autologinėmis CAR T ląstelėmis nebuvo

sėkmingas (18). Papildomas alogeninių

CAR T ląstelių genetinis modifikavimas ir

standartizavimas gali padėti išvengti naviko

imunosupresinės mikroaplinkos,

inhibuojančios imuninės sistemos ląstelių

veiklą (47). Siekiant gerinti CAR ląstelių

patekimą į naviką, persistenciją ir

efektyvumą, ekspermentuojama su T

ląstelėmis ekspresuojančiomis katalazę (71),

turinčiomis integruotą anti-PD1 poveikį (72)

ar daugybinius skaldytus CAR, gebančius

reaguoti į platesnį naviko antigenų ar

chemokinų spektrą (73).

5. Išvados

Autologiniai CAR T ląstelių terapijos

preparatai tisagenlekleucelas ir

aksikabtagenas ciloleucelas yra efektyvūs ir

klinikiškai naudingi pacientams, sergantiems

piktybinėmis B ląstelių ligomis.

Biotechnologijų ir genų inžinerijos

laimėjimai leidžia tobulinti CAR ląstelių

konstrukcijas, plėsti naudojamų terapijai

ląstelių spektrą bei naudoti alogenines CAR

ląsteles, kurios sąlygotų mažėjančius

gydymo kaštus ir didesnį prieinamumą.

Tobulėjantys mažesnio toksiškumo

preparatai, jų kombinavimas su imuninės

sistemos patikros taškų ar kinazių

inhibitoriais, BiTE ar monokloniniais

antikūnais, gali didinti ląstelių terapijos

efektyvumą, atsako trukmę, plėsti

panaudojimo indikacijas hematologiniams

bei solidiniams navikams. Akademinių

centrų, biotechnologinių ir farmacinių

įmonių vykdomų mokslinių tyrimų ir

ekspermentinės plėtros projektų gausa rodo

šios naujos farmakoterapijos šakos

potencialią, galintį sukelti revoliuciją

onkologinių susirgimų gydyme.

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

145

Literatūros sąrašas

1. Havel JJ, Chowell D, Chan TA. The

evolving landscape of biomarkers

for checkpoint inhibitor

immunotherapy. Nat Rev Cancer.

2019; 19(3): 133–50.

2. Kantoff PW, Higano CS, Shore ND,

Berger ER, Small EJ, Penson DF,

Redfern CH, Ferrari AC, Dreicer R,

Sims RB, et al. Sipuleucel-T

immunotherapy for castration-

resistant prostate cancer. N Engl J

Med. 2010; 363(5): 411–22.

3. Andtbacka RHI, Kaufman HL,

Collichio F, Amatruda T, Senzer N,

Chesney J, Delman KA, Spitler LE,

Puzanov I, Agarwala SS, et al.

Talimogene Laherparepvec

Improves Durable Response Rate in

Patients With Advanced Melanoma.

J Clin Oncol. 2015; 33(25): 2780–8.

4. Klinger M, Brandl C, Zugmaier G,

Hijazi Y, Bargou RC, Topp MS,

Gokbuget N, Neumann S, Goebeler

M, Viardot A, et al.

Immunopharmacologic response of

patients with B-lineage acute

lymphoblastic leukemia to

continuous infusion of T cell-

engaging CD19/CD3-bispecific

BiTE antibody blinatumomab.

Blood. 2012; 119(26): 6226–33.

5. Elsallab M, Levine BL, Wayne AS,

Abou-El-Enein M. CAR T-cell

product performance in

haematological malignancies before

and after marketing authorisation.

Lancet Oncol. 2020; 21(2): e104–

16.

6. Bailey SR, Maus M V. Gene editing

for immune cell therapies. Nat

Biotechnol. 2019; 37(12): 1425–34.

7. June CH, Sadelain M. Chimeric

Antigen Receptor Therapy. N Engl J

Med. 2018; 379(1): 64–73.

8. He Q, Jiang X, Zhou X, Weng J.

Targeting cancers through TCR-

peptide/MHC interactions. J

Hematol Oncol. 2019; 12(1): 139.

9. Fujiwara K, Masutani M, Tachibana

M, Okada N. Impact of scFv

structure in chimeric antigen

receptor on receptor expression

efficiency and antigen recognition

properties. Biochem Biophys Res

Commun. 2020; .

10. Sakemura R, Terakura S, Watanabe

K, Julamanee J, Takagi E, Miyao K,

Koyama D, Goto T, Hanajiri R,

Nishida T, et al. A Tet-On Inducible

System for Controlling CD19-

Chimeric Antigen Receptor

Expression upon Drug

Administration. Cancer Immunol

Res. 2016; 4(8): 658–68.

11. Hoogi S, Eisenberg V, Mayer S,

Shamul A, Barliya T, Cohen CJ. A

TIGIT-based chimeric co-

stimulatory switch receptor

improves T-cell anti-tumor function.

J Immunother cancer. 2019; 7(1):

243.

12. Brown CE, Alizadeh D, Starr R,

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

146

Weng L, Wagner JR, Naranjo A,

Ostberg JR, Blanchard MS,

Kilpatrick J, Simpson J, et al.

Regression of Glioblastoma after

Chimeric Antigen Receptor T-Cell

Therapy. N Engl J Med. 2016;

375(26): 2561–9.

13. Siegler E, Li S, Kim YJ, Wang P.

Designed Ankyrin Repeat Proteins

as Her2 Targeting Domains in

Chimeric Antigen Receptor-

Engineered T Cells. Hum Gene

Ther. 2017; 28(9): 726–36.

14. Sun ZJ, Kim KS, Wagner G,

Reinherz EL. Mechanisms

contributing to T cell receptor

signaling and assembly revealed by

the solution structure of an

ectodomain fragment of the CD3

epsilon gamma heterodimer. Cell.

2001; 105(7): 913–23.

15. Pule MA, Savoldo B, Myers GD,

Rossig C, Russell H V, Dotti G, Huls

MH, Liu E, Gee AP, Mei Z, et al.

Virus-specific T cells engineered to

coexpress tumor-specific receptors:

persistence and antitumor activity in

individuals with neuroblastoma. Nat

Med. 2008; 14(11): 1264–70.

16. Long AH, Haso WM, Shern JF,

Wanhainen KM, Murgai M,

Ingaramo M, Smith JP, Walker AJ,

Kohler ME, Venkateshwara VR, et

al. 4-1BB costimulation ameliorates

T cell exhaustion induced by tonic

signaling of chimeric antigen

receptors. Nat Med. 2015; 21(6):

581–90.

17. Kawalekar OU, O’Connor RS,

Fraietta JA, Guo L, McGettigan SE,

Posey ADJ, Patel PR, Guedan S,

Scholler J, Keith B, et al. Distinct

Signaling of Coreceptors Regulates

Specific Metabolism Pathways and

Impacts Memory Development in

CAR T Cells. Immunity. 2016;

44(2): 380–90.

18. Majzner RG, Mackall CL. Clinical

lessons learned from the first leg of

the CAR T cell journey. Nat Med.

2019; 25(9): 1341–55.

19. Martinez M, Moon EK. CAR T

Cells for Solid Tumors: New

Strategies for Finding, Infiltrating,

and Surviving in the Tumor

Microenvironment. Front Immunol.

2019; 10: 128.

20. Fesnak A, Lin C, Siegel DL, Maus

M V. CAR-T Cell Therapies From

the Transfusion Medicine

Perspective. Transfus Med Rev.

2016; 30(3): 139–45.

21. Shrestha B, Zhang Y, Yu B, Li G,

Boucher JC, Beatty NJ, Tsai H-C,

Wang X, Mishra A, Sweet K, et al.

Generation of Antitumor T Cells For

Adoptive Cell Therapy With

Artificial Antigen Presenting Cells. J

Immunother. 2020; 43(3): 79–88.

22. Fraietta JA, Nobles CL, Sammons

MA, Lundh S, Carty SA, Reich TJ,

Cogdill AP, Morrissette JJD,

DeNizio JE, Reddy S, et al.

Disruption of TET2 promotes the

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

147

therapeutic efficacy of CD19-

targeted T cells. Nature. 2018;

558(7709): 307–12.

23. Svoboda J, Rheingold SR, Gill SI,

Grupp SA, Lacey SF, Kulikovskaya

I, Suhoski MM, Melenhorst JJ,

Loudon B, Mato AR, et al. Nonviral

RNA chimeric antigen receptor-

modified T cells in patients with

Hodgkin lymphoma. Blood. 2018;

132(10): 1022–6.

24. Ren J, Zhao Y. Advancing chimeric

antigen receptor T cell therapy with

CRISPR/Cas9. Protein Cell. 2017;

8(9): 634–43.

25. Sachdeva M, Busser BW, Temburni

S, Jahangiri B, Gautron A-S,

Marechal A, Juillerat A, Williams A,

Depil S, Duchateau P, et al.

Repurposing endogenous immune

pathways to tailor and control

chimeric antigen receptor T cell

functionality. Nat Commun. 2019;

10(1): 5100.

26. Mahmoudjafari Z, Hawks KG,

Hsieh AA, Plesca D, Gatwood KS,

Culos KA. American Society for

Blood and Marrow Transplantation

Pharmacy Special Interest Group

Survey on Chimeric Antigen

Receptor T Cell Therapy

Administrative, Logistic, and

Toxicity Management Practices in

the United States. Biol Blood

Marrow Transplant. 2019; 25(1):

26–33.

27. Papathanasiou MM, Stamatis C,

Lakelin M, Farid S, Titchener-

Hooker N, Shah N. Autologous

CAR T-cell therapies supply chain:

challenges and opportunities?

Cancer Gene Ther. 2020; .

28. Schuster SJ, Svoboda J, Chong EA,

Nasta SD, Mato AR, Anak O,

Brogdon JL, Pruteanu-Malinici I,

Bhoj V, Landsburg D, et al.

Chimeric Antigen Receptor T Cells

in Refractory B-Cell Lymphomas. N

Engl J Med. 2017; 377(26): 2545–

54.

29. Laetsch TW, Myers GD, Baruchel

A, Dietz AC, Pulsipher MA,

Bittencourt H, Buechner J, De

Moerloose B, Davis KL, Nemecek

E, et al. Patient-reported quality of

life after tisagenlecleucel infusion in

children and young adults with

relapsed or refractory B-cell acute

lymphoblastic leukaemia: a global,

single-arm, phase 2 trial. Lancet

Oncol. 2019; 20(12): 1710–8.

30. European Medicines Agency.

Kymriah [Internet]. European public

assessment report. 2020 [cited 2020

Jan 17]. Available from:

https://www.ema.europa.eu/en/medi

cines/human/EPAR/kymriah

31. Maude SL, Laetsch TW, Buechner J,

Rives S, Boyer M, Bittencourt H,

Bader P, Verneris MR, Stefanski HE,

Myers GD, et al. Tisagenlecleucel in

Children and Young Adults with B-

Cell Lymphoblastic Leukemia. N

Engl J Med. 2018; 378(5): 439–48.

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

148

32. Schuster SJ, Bishop MR, Tam CS,

Waller EK, Borchmann P, McGuirk

JP, Jager U, Jaglowski S, Andreadis

C, Westin JR, et al. Tisagenlecleucel

in Adult Relapsed or Refractory

Diffuse Large B-Cell Lymphoma. N

Engl J Med. 2019; 380(1): 45–56.

33. Crump M, Neelapu SS, Farooq U,

Va n D en N est e E , Ku ruvi ll a J ,

Westin J, Link BK, Hay A, Cerhan

JR, Zhu L, et al. Outcomes in

refractory diffuse large B-cell

lymphoma: results from the

international SCHOLAR-1 study.

Blood. 2017; 130(16): 1800–8.

34. National Comprehensive Cancer

Network. Acute lymphoblastic

leukemia [Internet]. Version 1.2020.

National Comprehensive Cancer

Network; 2020 [cited 2020 Mar 5].

Available from:

https://www.nccn.org/professionals/

physician_gls/default.aspx#all

35. National Comprehensive Cancer

Network. B-Cell Lymphomas

[Internet]. Version 1.2020. National

Comprehensive Cancer Network;

2020 [cited 2020 Mar 5]. Available

from:

https://www.nccn.org/professionals/

physician_gls/default.aspx#b-cell

36. Neelapu SS, Locke FL, Bartlett NL,

Lekakis LJ, Miklos DB, Jacobson

CA, Braunschweig I, Oluwole OO,

Siddiqi T, Lin Y, et al. Axicabtagene

Ciloleucel CAR T-Cell Therapy in

Refractory Large B-Cell Lymphoma.

N Engl J Med. 2017; 377(26): 2531–

44.

37. European Medicines Agency.

Yescar ta [Interne t]. Europea n public

assessment report. 2020 [cited 2020

Feb 3]. Available from:

https://www.ema.europa.eu/en/medi

cines/human/EPAR/yescarta

38. Shah B, Bishop M, Oluwole O,

Logan A, Baer M, Donnellan W,

Carr-O’Dwyer K, Holmes H,

Arellano M, Ghobadi A, et al. End

of phase I results of ZUMA-3, a

phase 1/2 study of KTE-X19, anti-

CD19 chimeric antigen receptor

(CAR) T cell therapy, in adult

patients (pts) with

relapsed/refractory (R/R) acute

lymphoblastic leukemia (ALL). J

Clin Oncol. 2019; 37: 7006.

39. Jørgensen J, Hanna E, Kefalas P.

Outcomes-based reimbursement for

gene therapies in practice: the

experience of recently launched

CAR-T cell therapies in major

European countries. J Mark access

Heal policy. 2020; 8(1): 1715536.

40. Fagnoni FF, Lozza L, Zibera C,

Zambelli A, Ponchio L, Gibelli N,

Oliviero B, Pavesi L, Gennari R,

Ve scovi ni R , e t a l. T-cell dynamics

after high-dose chemotherapy in

adults: elucidation of the elusive

CD8+ subset reveals multiple

homeostatic T-cell compartments

with distinct implications for

immune competence. Immunology.

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

149

2002; 106(1): 27–37.

41. Fesnak AD, June CH, Levine BL.

Engineered T cells: the promise and

challenges of cancer

immunotherapy. Nat Rev Cancer.

2016; 16(9): 566–81.

42. Liu E, Marin D, Banerjee P,

Macapinlac HA, Thompson P, Basar

R, Nassif Kerbauy L, Overman B,

Thall P, Kaplan M, et al. Use of

CAR-Transduced Natural Killer

Cells in CD19-Positive Lymphoid

Tumors. N Engl J Med. 2020;

382(6): 545–53.

43. Themeli M, Kloss CC, Ciriello G,

Fedorov VD, Perna F, Gonen M,

Sadelain M. Generation of tumor-

targeted human T lymphocytes from

induced pluripotent stem cells for

cancer therapy. Nat Biotechnol.

2013; 31(10): 928–33.

44. Depil S, Duchateau P, Grupp SA,

Mufti G, Poirot L. “Off-the-shelf”

allogeneic CAR T cells:

development and challenges. Nat

Rev Drug Discov. 2020; 19(3): 185–

99.

45. Holzinger A, Abken H. CAR T cells

targeting solid tumors:

carcinoembryonic antigen (CEA)

proves to be a safe target. Vol. 66,

Cancer immunology,

immunotherapy : CII. Germany;

2017. p. 1505–7.

46. Shah N, Chari A, Scott E, Mezzi K,

Usmani SZ. B-cell maturation

antigen (BCMA) in multiple

myeloma: rationale for targeting and

current therapeutic approaches.

Leukemia. 2020; 34(4): 985–1005.

47. Li Y, Xiao F, Zhang A, Zhang D, Nie

W, Xu T, Han B, Seth P, Wang H,

Yang Y, et al. Oncolyt ic ade novirus

targeting TGF-beta enhances anti-

tumor responses of mesothelin-

targeted chimeric antigen receptor T

cell therapy against breast cancer.

Cell Immunol. 2020; 348: 104041.

48. MacKay M, Afshinnekoo E, Rub J,

Hassan C, Khunte M, Baskaran N,

Owens B, Liu L, Roboz GJ, Guzman

ML, et al. The therapeutic landscape

for cells engineered with chimeric

antigen receptors. Nat Biotechnol.

2020; 38(2): 233–44.

49. Penack O, Marchetti M, Ruutu T,

Aljurf M, Bacigalupo A, Bonifazi F,

Ciceri F, Cornelissen J, Malladi R,

Duarte RF, et al. Prophylaxis and

management of graft versus host

disease after stem-cell

transplantation for haematological

malignancies: updated consensus

recommendations of the European

Society for Blood and Marrow

Transplantation. Lancet Haematol.

2020; 7(2): e157–67.

50. Radestad E, Wikell H, Engstrom M,

Watz E, Sundberg B, Thunberg S,

Uzunel M, Mattsson J, Uhlin M.

Alpha/beta T-cell depleted grafts as

an immunological booster to treat

graft failure after hematopoietic

stem cell transplantation with HLA-

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

150

matched related and unrelated

donors. J Immunol Res. 2014; 2014:

578741.

51. Kochenderfer JN, Dudley ME,

Carpenter RO, Kassim SH, Rose JJ,

Telford WG, Hakim FT, Halverson

DC, Fowler DH, Hardy NM, et al.

Donor-derived CD19-targeted T

cells cause regression of malignancy

persisting after allogeneic

hematopoietic stem cell

transplantation. Blood. 2013;

122(25): 4129–39.

52. Fuji S, Kapp M, Einsele H.

Alloreactivity of virus-specific T

cells: possible implication of graft-

versus-host disease and graft-versus-

leukemia effects. Front Immunol.

2013; 4: 330.

53. Sebestyen Z, Prinz I, Dechanet-

Merville J, Silva-Santos B, Kuball J.

Translating gammadelta

(gammadelta) T cells and their

receptors into cancer cell therapies.

Nat Rev Drug Discov. 2020; 19(3):

169–84.

54. Crowther MD, Dolton G, Legut M,

Caillaud ME, Lloyd A, Attaf M,

Galloway SAE, Rius C, Farrell CP,

Szomolay B, et al. Genome-wide

CRISPR-Cas9 screening reveals

ubiquitous T cell cancer targeting

via the monomorphic MHC class I-

related protein MR1. Nat Immunol.

2020; 21(2): 178–85.

55. Gautron A-S, Juillerat A, Guyot V,

Filhol J-M, Dessez E, Duclert A,

Duchateau P, Poirot L. Fine and

Predictable Tuning of TALEN Gene

Editing Targeting for Improved T

Cell Adoptive Immunotherapy. Mol

Ther Nucleic Acids. 2017; 9: 312–

21.

56. Hale M, Lee B, Honaker Y, Leung

W-H, Grier AE, Jacobs HM,

Sommer K, Sahni J, Jackson SW,

Scharenberg AM, et al. Homology-

Directed Recombination for

Enhanced Engineering of Chimeric

Antigen Receptor T Cells. Mol Ther

Methods Clin Dev. 2017; 4: 192–

203.

57. Cong L, Ran FA, Cox D, Lin S,

Barretto R, Habib N, Hsu PD, Wu

X, Jiang W, Marraffini LA, et al.

Multiplex genome engineering using

CRISPR/Cas systems. Science.

2013; 339(6121): 819–23.

58. Nihongaki Y, Otabe T, Ueda Y, Sato

M. A split CRISPR-Cpf1 platform

for inducible genome editing and

gene activation. Nat Chem Biol.

2019; 15(9): 882–8.

59. Rasaiyaah J, Georgiadis C, Preece

R, Mock U, Qasim W.

TCRalphabeta/CD3 disruption

enables CD3-specific antileukemic T

cell immunotherapy. JCI insight.

2018; 3(13).

60. Torikai H, Reik A, Liu P-Q, Zhou Y,

Zhang L, Maiti S, Huls H, Miller JC,

Kebriaei P, Rabinovich B, et al. A

foundation for universal T-cell based

immunotherapy: T cells engineered

Journal of Medical Sciences. May 18, 2020 - Volu me 8 | I ss ue 1 6. Electronic-ISSN: 2345-0592

151

to express a CD19-specific

chimeric-antigen-receptor and

eliminate expression of endogenous

TCR. Blood. 2012; 119(24): 5697–

705.

61. Qasim W, Zhan H, Samarasinghe S,

Adams S, Amrolia P, Stafford S,

Butler K, Rivat C, Wright G,

Somana K, et al. Molecular

remission of infant B-ALL after

infusion of universal TALEN gene-

edited CAR T cells. Sci Transl Med.

2017; 9(374).

62. Tasian SK, Kenderian SS, Shen F,

Ruella M, Shestova O, Kozlowski

M, Li Y, Schrank-Hacker A,

Morrissette JJD, Carroll M, et al.

Optimized depletion of chimeric

antigen receptor T cells in murine

xenograft models of human acute

myeloid leukemia. Blood. 2017;

129(17): 2395–407.

63. Rafiq S, Hackett CS, Brentjens RJ.

Engineering strategies to overcome

the current roadblocks in CAR T cell

therapy. Nat Rev Clin Oncol. 2020;

17(3): 147–67.

64. Bazarbachi AH, Al Hamed R,

Labopin M, Afanasyev B, Hamladji

R-M, Beelen D, Eder M, Scheid C,

Wu D, Bunjes D, et al. Allogeneic

stem-cell transplantation with

sequential conditioning in adult

patients with refractory or relapsed

acute lymphoblastic leukemia: a

report from the EBMT Acute

Leukemia Working Party. Bone

Marrow Transplant. 2020; 55(3):

595–602.

65. Poirot L, Philip B, Schiffer-

Mannioui C, Le Clerre D, Chion-

Sotinel I, Derniame S, Potrel P, Bas

C, Lemaire L, Galetto R, et al.

Multiplex Genome-Edited T-cell

Manufacturing Platform for “Off-

the-Shelf” Adoptive T-cell

Immunotherapies. Cancer Res.

2015; 75(18): 3853–64.

66. Wang D, Quan Y, Yan Q, Morales

JE, Wetsel RA. Targeted Disruption

of the beta2-Microglobulin Gene

Minimizes the Immunogenicity of

Human Embryonic Stem Cells. Stem

Cells Transl Med. 2015; 4(10):

1234–45.

67. Maluski M, Ghosh A, Herbst J,

Scholl V, Baumann R, Huehn J,

Geffers R, Meyer J, Maul H, Eiz-

Ve sper B , e t a l. C hime ric a nt ig e n

receptor-induced BCL11B

suppression propagates NK-like cell

development. J Clin Invest. 2019;

129(12): 5108–22.

68. Huang H-T, Su S-C, Chiou T-J, Lin

Y-H, Shih Y-C, Wu Y-X, Fan T-H,

Twu Y-C. DNA methylation-

mediated Siglec-7 regulation in

natural killer cells via two 5’

promoter CpG sites. Immunology.

2020; 160(1): 38–51.

69. Weber EW, Maus M V, Mackall CL.

The Emerging Landscape of

Immune Cell Therapies. Cell. 2020;

181(1): 46–62.