Функциональная активность анти-GD2 CAR-T-клеток с различным антиген-распознающим модулем

Нейробластома (НБ) – самая распространенная экстракраниальная солидная опухоль у детей, 8-10% всех детских опухолей и частотой около 1-1,3 случая на 100 тыс. детей до 15 лет. Несмотря на использование интенсивного лечения с хирургическим вмешательством, высокодозной химиотерапией и радиотерапией, 5-летняя бессобытийная выживаемость составляет 25-50%, после рецидива – 10-40%. За последнее десятилетие стремительно развивается новый вид клеточной терапии с модификацией лимфоцитов химерным антигенным рецептором (CAR). Одним из основных известных антигенов для создания CAR-T-терапии против НБ является дисиалоганглиозид GD2, экспрессия которого характерна в 100% случаев этого заболевания. Большинство клинических вариантов анти-GD2 CAR основаны на scFv 14.G2, происходящим из химерного антитела 14.18 (денутуксимаб). В 2020 FDA утвердило новое анти-GD2 гуманизированное антитело, 3F8 (накситамаб) с лучшим профилем безопасности. Несмотря на частичный успех, результаты анти-GD2 CAR-Tтерапии остаются скромными. Одним из вариантов увеличения специфичности рецептора является таргетирование O-ацетил-GD2, производное дисиалоганглиозида, в котором внешний остаток сиаловой кислоты модифицирован O-ацетиловым эфиром. Ацетилирование GD2 происходит только в опухолевых клетках и не встречается в периферических нервах. Известно антитело 8B6, таргетирующее O-ацетил-GD2. Таким образом, как минимум 3 терапевтических антитела, 14G2a, hu3F8 и 8B6, конкурируют друг с другом за таргетирование GD2 с помощью CAR-T-клеток. И во всех случаях анти-GD2 CAR содержит вставочные домены во внеклеточной части молекулы. Результаты отдельных клинических испытаний опубликованы для CAR-T на основе 14G2a и hu3F8, но пока нет данных по использованию антитела 8B6 в составе CAR. Цель настоящего исследования – получить химерные антигенные рецепторы 2-го поколения на основе трех антител, с различной длинной внеклеточного домена и оценить их функциональную активность в отношении ряда клеточных линий для обоснования дальнейших клинических испытаний.

1. Пролесковская И.В., Конопля Н.Е., Быданов О.И. Терапия рецидивов/прогрессии болезни у пациентов с нейробластомой в Республике Беларусь за 20-летний период: когортное исследование // Российский журнал детской гематологии и онкологии, 2019. T. 6, № 4. С. 40-47.

2. Alvarez-Rueda N., Desselle A., Cochonneau D., Chaumette T., Clemenceau B., Leprieur S., Bougras G., Supiot S., Mussini J.-M., Barbet J., Saba J., Paris F., Aubry J., Birklé S. A monoclonal antibody to O-Acetyl-GD2 ganglioside and not to GD2 shows potent anti-tumor activity without peripheral nervous system cross-reactivity. PLoS One, 2011, Vol. 6, no. 9, e25220. doi: 10.1371/journal.pone.0025220.

3. Cavdarli S., Delannoy P., Groux-Degroote S. O-acetylated gangliosides as targets for cancer immunotherapy. Cells, 2020, Vol. 9, no. 3, 741. doi: 10.3390/cells9030741.

4. Del Bufalo F., De Angelis B., Caruana I., del Baldo G., De Ioris M.A., Serra A., Mastronuzzi A., Cefalo M.G., Pagliara D., Amicucci M., Pira G.L., Leone G., Bertaina V., Sinibaldi M., Di Cecca S., Guercio M., Abbaszadeh Z., Iaffaldano L., Gunetti M., Iacovelli S., Bugianesi R., Macchia S., Algeri M., Merli P., Galaverna F., Abbas R., Garganese M.C., Villani M.F., Colafati G.S., Bonetti F., Rabusin M., Perruccio K., Folsi V., Quintarelli C., Locatelli F.; Precision Medicine Team–IRCCS Ospedale Pediatrico Bambino Gesù. GD2-CART01 for Relapsed or Refractory High-Risk Neuroblastoma. N. Engl. J. Med., 2023, Vol. 388, no. 14, pp. 1284-1295.

5. Faraj S., Bahri M., Fougeray S., El Roz A., Fleurence J., Véziers J., Leclair M.D., Thébaud E., Paris F., Birklé S. Neuroblastoma chemotherapy can be augmented by immunotargeting O-acetyl-GD2 tumor-associated ganglioside. Oncoimmunology, 2018, 7, no. 1, e1373232. doi: 10.1080/2162402X.2017.1373232.

6. Furman W.L. Monoclonal antibody therapies for high risk neuroblastoma. Biologics, 2021, Vol. 15, pp. 205-219.

7. Fleurence J., Fougeray S., Bahri M., Cochonneau D., Clémenceau B., Paris F., Heczey A., Birklé S. Targeting O-Acetyl-GD2 ganglioside for cancer immunotherapy. J. Immunol. Res., 2017, Vol. 2017, 5604891. doi: 10.1155/2017/5604891.

8. Harush O., Asherie N., Kfir-Erenfeld S., Adler G., Barliya T., Assayag M., Gatt M.E., Stepensky P., Cohen C.J. Preclinical evaluation and structural optimization of anti-BCMA CAR to target multiple myeloma. Haematologica, 2022, Vol. 107, no. 10, pp. 2395-2407.

9. Hudecek M., Sommermeyer D., Kosasih P.L., Silva-Benedict A., Liu L., Rader C., Jensen M.C., Riddell S.R. The nonsignaling extracellular spacer domain of chimeric antigen receptors is decisive for in vivo antitumor activity. Cancer Immunol. Res., 2015, Vol. 3, no. 2, pp. 125-135.

10. Jonnalagadda M., Mardiros A., Urak R., Wang X., Hoffman L.J., Bernanke A., Chang W.-C., Bretzlaff W., Starr R., Priceman S., Ostberg J.R., Forman S.J., Brown C.E. Chimeric antigen receptors with mutated IgG4 Fc spacer avoid Fc receptor binding and improve T cell persistence and antitumor efficacy. Mol. Ther., 2015, Vol. 23, no. 4, pp. 757-768.

11. June C.H., O’Connor R.S., Kawalekar O.U., Ghassemi S., Milone M.C. CAR T cell immunotherapy for human cancer. Science, 2018, Vol. 359, no. 6382, pp. 1361-1365.

12. Lutskovich D., Meleshko A., Katsin M. State of the art and perspectives of chimeric antigen receptor T cells cell therapy for neuroblastoma. Cytotherapy, 2024, Vol. 26, no. 10, pp. 1122-1131.

13. Mao R., Kong W., He Y. The affinity of antigen-binding domain on the antitumor efficacy of CAR T cells: Moderate is better. Front. Immunol., 2022, Vol. 13, 1032403. doi: 10.3389/fimmu.2022.1032403.

14. Nazha B., Inal C., Owonikoko T.K. Disialoganglioside GD2 Expression in Solid Tumors and Role as a Target for Cancer Therapy. Front. Oncol., 2020, Vol. 10, 1000. doi: 10.3389/fonc.2020.01000.

15. Peinemann F., van Dalen E.C., Enk H., Tytgat G.A.M. Anti-GD2 antibody-containing immunotherapy postconsolidation therapy for people with high-risk neuroblastoma treated with autologous haematopoietic stem cell transplantation. Cochrane Database Syst. Rev., 2019, Vol. 4, no. 4, CD012442. doi: 10.1002/14651858.CD012442.pub2.

16. Qian K., Li G., Zhang S., Fu W., Li T., Zhao J., Lei C., Wang Y., Hu S. CAR-T-cell products in solid tumors: Progress, challenges, and strategies. Interdiscip. Med., 2024, Vol. 2, e20230047. doi: 10.1002/INMD.20230047.

17. Thomas S., Straathof K., Himoudi N., Anderson J., Pule M. An optimized GD2-targeting retroviral cassette for more potent and safer cellular therapy of neuroblastoma and other cancers. PLoS One, 2016, Vol. 11, no. 3, e0152196. doi: 10.1371/journal.pone.0152196.

18. Terme M., Dorvillius M., Cochonneau D., Chaumette T., Xiao W., Diccianni M.B., Barbet J., Yu A.L., Paris F., Sorkin L.S., Birklé S. Chimeric antibody c.8B6 to O-acetyl-GD2 mediates the same efficient anti-neuroblastoma effects as therapeutic ch14.18 antibody to GD2 without antibody induced allodynia. PLoS One, 2014, Vol. 9, no. 2, e87210. doi: 10.1371/journal.pone.0087210.

19. Wang V., Gauthier M., Decot V., Reppel L., Bensoussan D. Systematic Review on CAR-T cell clinical trials up to 2022: academic center input. Cancers, 2023, Vol. 15, no. 4, 1003. doi: 10.3390/cancers15041003.

20. Wittibschlager V., Bacher U., Seipel K., Porret N., Wiedemann G., Haslebacher C., Hoffmann M., Daskalakis M., Akhoundova D., Pabst T. CAR T-cell persistence correlates with improved outcome in patients with B-cell lymphoma. Int. J. Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 6, 5688. doi: 10.3390/ijms24065688.

21. Yan P., Qi F., Bian L., Xu Y., Zhou J., Hu J., Ren L., Li M., Tang W. Comparison of incidence and outcomes of neuroblastoma in children, adolescents, and adults in the united states: A Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER) program population study. Med. Sci. Monit., 2020, Vol. 26, e927218. doi: 10.12659/MSM.927218.