Formålet med instruksen er at give et overblik over adoptiv T celle terapi (ATCT) af virusudløst sygdom efter allogen hæmatopoietisk celle transplantation (HCT) til patienter som ikke har mulighed for anden potentielt kurativ terapi.
Læger og sygeplejersker i klinik for Blodsygdomme Team 2 - allogen KMT.
ATCT: Adoptiv T celle terapi
HCT: Hematopoietisk Celle Transplantation
SOT: Solid Organ Transplantation
CTC: Cytotoksiske T lymfocytter
VST: Virus Specifikke T-celler
NK: Natural Killer
HLA: Human Leucocyte Antigens
LCL: Lymfoide celle linjer
EBV: Epstein Barr Virus
RSV: Respiratorisk Syncytial Virus
MATCH: program der opgør infektioner
GMP: Good Medical Practice
ADV: Adenovirus
PTLD: Post Transplant Lymphoproliferative Disease
CLL: Kronisk Lymphoid Leukæmi
ATMP: Advanced Therapeutic Medicinal Product
Behandlingsprocedurer involveret i allogen HCT omfatter bestråling, kemoterapi og farmakologisk immunsuppression med en række potente lægemidler. Som følge af denne behandling vil patienten i perioder være udsat for betydelig immundefekt under hvilken virusinfektioner kan udløse svær sygdom med risiko for mortalitet (Moss & Rickinson, 2005). Antivirale midler er standardterapi for visse virussygdomme, men kan medføre toksicitet, kan selektere resistente varianter af virus, og medfører ikke langtidsimmunitet. For visse virusinfektioner kendes ingen aktive antivirale midler. Immunitet mod virusinfektion skyldes i vid udstrækning virus specifikke T celler (VST), selvom NK-celler og antistoffer også kan spille en rolle. Generelt er det specifikke CD8+ cytotoksiske T lymfocytter (CTL) der genkender og dræber inficerede celler som præsenterer intracellulært deriverede peptider på HLA klasse I molekyler (HLA-I). Parallelt hermed genkender CD4+ hjælper T celler ekstracellulært deriverede peptider præsenteret på HLA klasse II molekyler (HLA-II) og orkestrerer immunreaktiviteten.
Effektiviteten af ATCT mod post-HCT cytomegalovirus (CMV) infektion blev først demonstreret af Riddell et al. som isolerede cytotoksiske T celle (CTL) kloner fra knoglemarvsdonorer, ekspanderede dem in vitro og indgav dem i.v. til ny-transplanterede humane HCT-recipienter. Der var ingen toksicitet og behandlingen medførte persisterende rekonstitution af CMV-specifikke CTL responser (Riddell et al, 1992). I de år der er gået siden disse banebrydende forsøg af Riddell et al. er der sket vigtige metodologiske fremskridt. Cobbold et al simplificerede eksempelvis fremskaffelsen af CTL produktet betydeligt ved at isolere CMV-specifikke CD8+ T celler gennem kompleksdannelse af T celle receptoren med HLA-viruspeptid tetramer efterfulgt af selektion med magnetiske partikler og infusion til patienten indenfor 4 timer efter isolationen. CMV viræmien blev reduceret hos alle 9 patienter i forsøget og 8 patienter eliminerede infektionen (Cobbold et al, 2005). Hertil kommer at T celler, som er isolerede med anvendelse af en sådan minimal manipulation før infusionen, bliver klassificeret som et “non-advanced therapeutic medicinal product” (non-ATMP), som det er meget lettere at få godkendt af de regulatoriske myndigheder.
###NAVN### fra Baylor College of Medicine gruppen i Houston har skrevet et review omhandlende den cellulære immunitet mod Epstein-Bar Virus post HCT (Bollard et al, 2012). Gruppen har udviklet metoder til at transformere mononukleære celler fra perifert blod (PBMC) til effektive antigen præsenterende B celler (EBV lymfoblastoide celle linjer (LCL)) ved at eksponere cellerne for levende EBV og cyclosporin in vitro. Denne udvikling tager 3-6 uger. Efterfølgende blev bestrålede EBV-LCL brugt til at producere EBV-specifikke T celler ved at inkubere dem med PBMC under tilstedeværelse af IL-2. Dette tager yderligere 3 uger. EBV-specifikke CTL er effektive som behandling for post-transplant lymphoproliferativ sygdom (PTLD) (Bollard et al, 2012). Metoderne er yderligere udviklet ved at transducere EBV-LCL med en adenoviral vektor som udtrykker pp65 proteinet fra CMV (Ad5f35-pp65). De resulterende T celler var specifikke for EBV, adenovirus (ADV) og CMV. Produktionstiden var 93 dage inklusive 7 dage til kvalitetskontrol (Rooney & Leen, 2012).
Tilstedeværelsen af levende virus i de vævskulturer der anvendes til at producere CTL til behandling af patienter udgør et sikkerhedsproblem. Strategier, der eliminerer denne risiko, er blevet udviklet sammen med metoder der forkorter produktionstiden og øger T celleudbyttet. Det er vist at i stedet for at bruge professionelle antigen præsenterende celler som EBV-LCL er det muligt at opnå effektiv antigen præsentation ved direkte at stimulere PBMC med peptidblandinger. Med anvendelse af disse metoder beskriver en publikation fra Baylor College of Medicine gruppen forsøg der hurtigt genererer polyklonale (CD4+ and CD8+) CTL som er specifikke flere forskellige virus: CMV, ADV, polyomavirus BK, human herpes virus 6 (HHV-6) og influenza virus, som ofte forårsager morbiditet og mortalitet post-HCT. CTL kan produceres på 10 dage (Gerdemann et al, 2012). Der er indtil videre få kliniske data med disse multivirus-specifikke CTL, men resultater opnået med CTL specifikke for EBV, CMV og ADV er publiceret (Leen et al, 2013). På grund af den ekstreme polymorfi af HLA-systemet vil et fuldt (10/10) allel match af HLA- A-, -B, -C, -DRB1 and -DQB1 mellem patient og donor kræve at CTL produktet blev skræddersyet til hver enkelt patient. Kliniske forsøg har imidlertid vist at et partielt HLA match er tilstrækkeligt til at behandlingen kan lykkes. I artiklen af Leen et al. blev anvendt ialt 32 VST celle liner med almindeligt forekomne HLA polymorfier til at selektere de 18 partielt matchede cellelinjer (minimum 1/6 HLA-A, -B, -DRB1), som blev brugt til at behandle 50 patienter med svær refraktær sygdom pga infektion med et af disse virus post HCT. Den kumulative rate af komplette og partielle responser for hele gruppen var 73.9 %, 6 uger efter infusion af VST. Kun 4 responders havde recidiv eller progression (Leen et al, 2013). De novo graft-versus-host sygdom sås kun hos 2 patienter.
Hvis man overvejer at bruge VST til EBV-PTLD kan det ved en HLA mismatched transplantation (f.eks med stamceller fra navlesnor eller haploidentisk donor) være af værdi at vide om lymfoproliferationen sker i B-celler af donor oprindelse (ved navlesnor evt. hvilken donor) eller i B celler af recipient oprindelse som har overlevet konditioneringen (sidstnævnte kan være tilfældet efter non-myeloablativ konditionering). Dette kan undersøges ved kimærismeundersøgelse af CD 19+ celler i blod, marv eller lymfomvæv alt efter hvor man kan finde transformerede B celler. Dette er vigtigt da VST skal være mindst partielt HLA matched til den EBV transformerede celle for at kunne eliminere denne. De mulige leverandører af VST, som kan anvendes til klinisk brug skifter, vi har tidligere haft kontakt til følgende:
The Scottish National Blood Transfusion Service (SNBTS) https://nhsnss.org/services/blood-tissues-and-cells/tissues-and-cells/cell-development har etableret en anti-EBV CTL-bank. Banken har en speciel licens der tillader anvendelse af et celleprodukt som klassificeres som et advanced therapeutic medicinal product (ATMP). Banken opererer på compassionate use basis, men opkræver dog hvad der karakteriseres som “a non-profit making, cost recovery charge” på £ 12.500 (ca. 120.000 DKK) for at levere celler til behandling af en patient. Produktet er “off the shelf” partielt HLA matched EBV-specifikke CTL. Der forligger en publication omhandlende behandling af 10 patienter med EBV-PTLD, hvoraf 8 opnåede CR (Vickers et al, 2014). Denne publikation er siden opdateret (Kazi S et al. 2019) her blev resultater for 59 patienter præsenteret. Resultaterne viste en responsrate på 46 % for patienter (n=28) der havde gennemgået HCT (4 års overlevelse 18 %). Bedre gik det for patienter som havde gennemgået SOT (n=20, responsrate 75 % (4 års overlevelse 60 %) og patienter der ikke var transplanterede (n=11, responsrate 64 %, 4 års overlevelse 55 %).
En 63-årig mand med CLL 17p- blev dobbelt UCB transplanteret 02.09.2014 efter konditionering med FLU/CY og 2Gy TBI på Rigshospitalet. Udviklede CNS påvirkning med MR læsioner, som blev tilskrevet FLU/CSP. Reaktiverede CMV og EBV. Blev behandlet med Valcyte og rituximab. Blev CMV negativ, men udviklede EBV-PTLD. Biopsi fra lymfom i ventriklen var forenelig med EBV-PTLD. Der blev identificeret en egnet partielt matched donor. Patientens lymfom progredierede hurtigt og patienten fik en dosis CHOP d 25.11.2014 med tumorregression til følge. Behandledes med VST fra Skotland d. 10.12. og 17.12. Udviklede blødning fra ventriklen og gik d. 22.12 ad mortem under et billede af multiorgansvigt.
Et register af potentielle T-celle donorer (alloCELL) er etableret i 2013 ved Hannover Medical School. Registret registrerer hver donor's HLA type (klasse I og II), virus serology (ADV, CMV, EBV) and virus-specifikke T-celle frekvenser. Registret indeholder detaljerede data vedrørende bestemmelse af den enkelte donors memory T celle repertoire efter stimulation med antigener fra ADV, CMV, EBV and HHV6 og registret vil blive udvidet til også at omfatte polyomavirus (BK). I øjeblikket 2020 kan registret levere, CMV-VST, ADV-VST, og EBV-VST. Registret er beskrevet på https://www.mhh.de/institute-zentren-forschungseinrichtungen/institut-fuer-transfusionsmedizin-und-transplantat-engineering/krankenversorgung/t-cells-allocell og i review-artiklen (Eiz-Vesper et al, 2012). CD4+ and CD8+ VSTs isoleres med “gamma catch” teknologien som er udviklet af Miltenyi (Rauser et al, 2004). Levering af “clinical-grade VST” koster 19.000-23.000 Eur (144.000 – 175.000 DKK) afhængigt af individuelle patientrelaterede udgifter.
Når det er besluttet at patienten skal have virusspecifikke celler, ordineres dette i lægeournalen og transplantationskoordinator starter planlægning.
Bollard,C.M., Rooney,C.M., & Heslop,H.E. (2012) T-cell therapy in the treatment of post-transplant lymphoproliferative disease. Nat.Rev.Clin.Oncol., 9, 510-519.
Cobbold,M., Khan,N., Pourgheysari,B., Tauro,S., McDonald,D., Osman,H., Assenmacher,M., Billingham,L., Steward,C., Crawley,C., Olavarria,E., Goldman,J., Chakraverty,R., Mahendra,P., Craddock,C., & Moss,P.A. (2005) Adoptive transfer of cytomegalovirus-specific CTL to stem cell transplant patients after selection by HLA-peptide tetramers. J.Exp.Med., 202, 379-386.
Eiz-Vesper,B., Maecker-Kolhoff,B., & Blasczyk,R. (2012) Adoptive T-cell immunotherapy from third-party donors: characterization of donors and set up of a T-cell donor registry. Front Immunol., 3, 410.
Gea-Banacloche,J.C. (2013) Antiviral cell therapy: is this the future? Blood, 121, 5108-5109.
Gerdemann,U., Keirnan,J.M., Katari,U.L., Yanagisawa,R., Christin,A.S., Huye,L.E., Perna,S.K., Ennamuri,S., Gottschalk,S., Brenner,M.K., Heslop,H.E., Rooney,C.M., & Leen,A.M. (2012) Rapidly generated multivirus-specific cytotoxic T lymphocytes for the prophylaxis and treatment of viral infections. Mol.Ther., 20, 1622-1632.
Leen,A.M., Bollard,C.M., Mendizabal,A.M., Shpall,E.J., Szabolcs,P., Antin,J.H., Kapoor,N., Pai,S.Y., Rowley,S.D., Kebriaei,P., Dey,B.R., Grilley,B.J., Gee,A.P., Brenner,M.K., Rooney,C.M., & Heslop,H.E. (2013) Multicenter study of banked third-party virus-specific T cells to treat severe viral infections after hematopoietic stem cell transplantation. Blood, 121, 5113-5123.
Moss,P. & Rickinson,A. (2005) Cellular immunotherapy for viral infection after HSC transplantation. Nat.Rev.Immunol., 5, 9-20.
Odendahl,M., Grigoleit,G.U., Bonig,H., Neuenhahn,M., Albrecht,J., Anderl,F., Germeroth,L., Schmitz,M., Bornhauser,M., Einsele,H., Seifried,E., Busch,D.H., & Tonn,T. (2014) Clinical-scale isolation of 'minimally manipulated' cytomegalovirus-specific donor lymphocytes for the treatment of refractory cytomegalovirus disease. Cytotherapy., 16, 1245-1256.
Rauser,G., Einsele,H., Sinzger,C., Wernet,D., Kuntz,G., Assenmacher,M., Campbell,J.D., & Topp,M.S. (2004) Rapid generation of combined CMV-specific CD4+ and CD8+ T-cell lines for adoptive transfer into recipients of allogeneic stem cell transplants. Blood, 103, 3565-3572.
Riddell,S.R., Watanabe,K.S., Goodrich,J.M., Li,C.R., Agha,M.E., & Greenberg,P.D. (1992) Restoration of viral immunity in immunodeficient humans by the adoptive transfer of T cell clones. Science, 257, 238-241.
Rooney,C. & Leen,A. (2012) Moving Successful Virus-specific T-cell Therapy for Hematopoietic Stem Cell Recipients to Late Phase Clinical Trials. Mol.Ther.Nucleic Acids, 1, e55.
Vickers,M.A., Wilkie,G.M., Robinson,N., Rivera,N., Haque,T., Crawford,D.H., Barry,J., Fraser,N., Turner,D.M., Robertson,V., Dyer,P., Flanagan,P., Newlands,H.R., Campbell,J., & Turner,M.L. (2014) Establishment and operation of a Good Manufacturing Practice-compliant allogeneic Epstein-Barr virus (EBV)-specific cytotoxic cell bank for the treatment of EBV-associated lymphoproliferative disease. Br.J.Haematol.