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Papel de los CAR-T en otras patologías neoplásicas
A. Alfonso-Piérola, M.L. Palacios-Berraquero
1. Introducción
El tratamiento con células CAR-T ha mostrado resultados prometedores en neoplasias hematológicas B quimiorrefractarias. Esto ha suscitado interés en su potencial aplicación en otras enfermedades malignas, tanto hematológicas (leucemia mieloide aguda y neoplasias de estirpe T) como en tumores sólidos. Sin embargo, estas enfermedades presentan particularidades que dificultan el desarrollo de una inmunoterapia eficaz, por lo que en la actualidad esta aproximación terapéutica sigue restringida a estudios pre-clínicos y ensayos clínicos en fases precoces.
2. CAR-T en LMA
Hasta la fecha, existe una constancia limitada de pacientes con LMA que habían sido tratados con CAR-T, dirigidos frente a muy diversas dianas y con eficacia limitada (respuestas en un cuarto de los pacientes).
La gran heterogeneidad genética y antigénica de la LMA entre diferentes pacientes, dificulta la elección de un antígeno diana que sea universal y orienta hacia la necesidad de abordajes que combinen múltiples dianas.
La LMA tiene, además, una gran heterogeneidad intrapaciente, pues está compuesta por una población de células malignas heterogénea, con blastos en replicación rápida que representan el grueso de la masa tumoral, y una población de células leucémicas
stem (LSCs) que serían las responsables de las recaídas post-QT. Ambas poblaciones deberían considerarse a la hora de elegir la mejor diana terapéutica, lo que complica aún más la elección de la diana.
Otro de los grandes problemas de la elección de la diana en pacientes con LMA es, como veremos a continuación, como la mayoría de ellos están presentes en la célula madre hematopoyética o en el progenitor común mieloide, lo que induce una obligada aplasia mieloide, en la mayoría de casos, muy prolongada y que puede obligar a un alo-TPH posterior.
2.1. Antígenos diana: bases pre-clínicas y resultados
Glicoproteína de membrana presente en células mieloides maduras, con expresión mínima en la célula madre hematopoyética (HSC).
Positivo en aproximadamente el 96% de la LMA del adulto y el 81% de la LMA pediátrica (>75% de las células CD33+), con expresión preservada en la recaída (Haubner, 2019).
Utilidad como diana en LMA validada por la aprobación de gemtuzumab ozogamizina.
Los principales ensayos clínicos se recogen en la tabla adjunta (Walter, 2007).
Algunos estudios pre-clínicos muestran efectos deletéreos del CAR-T frente a CD33 sobre la HSC, una mieloablación prolongada (por lo menos, durante el tiempo que persiste el CAR-T). Se ha tratado de evitar esta potencial mieloablación mediante el alo-TPH secuencial, empleando PH modificados sin expresión de CD33 mediante CRISPR en modelos murinos y de primates. Este abordaje evita la toxicidad, pero no previene la recaída CD33 negativa (Kim, 2018).
Una de las posibles toxicidades on-Target/off-Tumor es la toxicidad hepática por la expresión de CD33 en las células de Kupffer (Kenderian, 2015).
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Receptor α de la interleucina (IL)-3, un receptor de alta afinidad para el stem cell factor (SCF), una proteína que mantiene el crecimiento y supervivencia de la LMA y se asocia a una peor SG y SLP en pacientes de pronóstico intermedio.
Positivo en aproximadamente el 97% de los pacientes (>20% de blastos CD123+), con mayor expresión en las LSCs (Haubner, 2019).
Utilidad como diana sugerida por la aprobación de tagraxofusp-erzs (Ac. conjugado, anti-CD123) en la neoplasia de células blásticas dendríticas plasmacitoides consiguiendo respuestas completas de hasta el 73% (Pemmaraju, 2019).
En LMA el uso de Ac. conjugados frente a CD123 ha demostrado menos eficacia, a expensas de toxicidad relevante a nivel hematológico y neurológico.
Los efectos adversos parecen estar en relación con la expresión de CD123 en los PH y en las células endoteliales.
Ac. de afinidad dual CD123xCD3 han mostrado mejores resultados en LMA, por lo que es una vía de investigación abierta en la actualidad (Montesinos, 2021).
Algunos estudios con CAR-T frente a CD123 han conseguido respuestas completas (ver tabla), pero con toxicidad significativa.
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Molécula similar a la lectina tipo C (CLL-1). Es un receptor de glicoproteína transmembrana sobreexpresado en los blastos de la LMA del 80% de los pacientes adultos y la mayoría de los pediátricos.
Mayor expresión en las LSCs respecto a los PH normales (Haubner, 2019).
Actualmente se están llevando a cabo ensayos clínicos fase I/II, con CAR-T frente a CLL-1 con dominios de señalización CD28, 4-1BB o ambos, tras haber comprobado su eficacia en modelos murinos de LMA.
Un ensayo clínico ha reportado RC en tres pacientes pediátricos tratados con CAR-T frente a CLL-1, dos de los cuales alcanzaron EMR negativa y posteriormente fueron sometidos a alo-TPH con buenos resultados a medio plazo (Zhang, 2021).
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Grupo de proteínas transmembrana o proteínas ligadas a glicofosfatidilinositol con expresión limitada en tejido sano, pero sobre expresada en tumores sólidos y en situaciones de estrés celular, cuyo mRNA es detectable en pacientes con LMA (Raulet, 2013).
Las respuestas con CAR-T en ensayos fase 1 han sido limitadas. En la cohorte de mayor tamaño (22 pacientes), un paciente obtuvo respuesta completa morfológica, procediendo posteriormente a alo-TPH con CR mantenida a largo plazo (Sallman, 2018).
Dado que se produce regulación positiva transitoria de ligandos de NKG2D en los CAR-T activados, un problema de este CAR-T es el fratricidio (citotoxicidad de unas células CAR-T frente a otras).
Esta diana ha sido usada en algunas neoplasias sólidas, tanto CAR-T (preclínico) como CAR-NK (clínico) en neoplasias de ovario, osteosarcoma y sarcoma de Ewing.
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Proteína transmembrana expresada fisiológicamente de forma exclusiva en células B.
Puede haber expresión aberrante en LMA core binding factor (CBF) (inv16, o t(8;21)) (van Solinge, 2018).
Existe un caso reportado de respuesta a CAR-T frente a CD19 en un paciente de estas características, con una LMA refractaria primaria en recaída precoz post alo-TPH (Danylesko, 2020).
El papel de esta diana está muy limitado a LMA CBF, que sin embargo es un grupo de buen pronóstico y que habitualmente responde tanto a quimioterapia como al alo-TPH en situación de recaída.
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2.1.6. Combinación de antígenos: estrategia CD33 o CLL-1. Otras dianas
Se ha propuesto la combinación de dos antígenos para aumentar la eficacia de estos CAR-T, proponiéndose diversas estrategias:
Diferentes poblaciones de CAR-T infundidos de forma simultánea (CAR-T cocktail).
Células que expresen un CAR con múltiples regiones de unión al antígeno (CARs en tandem).
Células que expresen múltiples CARs diferentes (CARs combinados).
La combinación de CLL-1 y CD33 es capaz de cubrir hasta el 94% de todos los blastos y LSCs en LMA pediátrica (Willier, 2021).
En un ensayo clínico reciente con un CAR-T combinado CLL-1 y CD33 se reportó RC en 7 de 9 pacientes, con 6 procediendo a alo-TPH posterior (Liu, 2018).
Todos los pacientes presentaron toxicidad, incluyendo CRS y pancitopenia grado 4, pero sin mortalidad asociado.
Otras moléculas diana que se están probando en ensayos clínicos con CAR tanto T como NK, autólogo y alogénico incluyen: TIM 3, CD7, CD38, CD44v6 (isoformas asociadas a tumores), Lewis-Y.
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2.2. Ensayos clínicos más relevantes con células CAR-T en LMA: constructos, resultados y toxicidad principal
Antígeno CD33
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Wang, 2015 (n=1)
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Constructo: 41BB.CD3 ζ (células T auto).
LD: no.
Mejor respuesta: RP.
Toxicidad: fiebre (G4), leucopenia (G4).
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Tang, 2018 (n=3)
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Constructo: CD28.4-1BB.CD3 ζ (células NK-92).
LD: Ara-C 2 g/m2 y MTZ 8 mg/m2/día.
Mejor respuesta: RC (1), Progresión (2).
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Antígeno CD123
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Yao, 2019 (n=1)
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Constructo: 41BB.CD3 (células T alo, pre alo-TPH).
LD: regímenes variables con terarubicina, teniposido, Fluda 50 mg y Bu.
Mejor respuesta: RCi.
Toxicidad: CRS (G3), fístula anal (G4), EICR (G4, causa de la muerte).
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Cummins, 2017 (n=5)
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Constructo: 41BB.CD3 ζ en vector mRNA (células T auto).
LD: Cy 1g/m2 o no linfodepleción.
Mejor respuesta: sin respuesta.
Toxicidad: CRS (G1-4).
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Budde, 2019 (n=7)
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Constructo: CD28.CD3 ζ (células T alo y auto).
LD: Fluda y Cy (NR).
Mejor respuesta: RCi, EMR- (1), RC, EMR- (1), RC, EMR+ (1), RC (1), progresión (1), enf, estable (2).
Toxicidad: CRS (G1-2), linfopenia (G3), trombopenia (G3), neutropenia febril (G3), sepsis (G4), cefalea (G1-2).
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Antígeno CLL-1
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Zhang, 2021 (n=4)
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Constructo: CD28.CD27. CD3 ζ.
LD: Fluda 30 mg/m2 y Cy 900 mg/m2.Mejor respuesta: RC, EMR- (2), RC, EMR+ (1).
Toxicidad: CRS (G1-3), pancitopenia (NR).
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Antígeno NKG2D
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Sallman, 2018 (n=22)
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Constructo: CD3 ζ.LD: Fluda 30 mg/m2 y Cy 300 mg/m2.Mejor respuesta: RC (1), RP (1), enf. estable (6), NR (14).
Toxicidad: ICANS (G3), CRS (GR).
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Antígeno CD19
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Danylesko, 2020 (n=1)
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Constructo: CD28.CD3 ζ.
LD: Fluda 25 mg/m2 y Cy 300 mg/m2.Mejor respuesta: RC.
Toxicidad: CRS (NR).
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LD= linfodepleción. Ara-C= citarabina. CRS= síndrome liberación de citoquinas. G1-4= grado de toxicidad. |
2.3. Limitaciones para la utilización de CAR-T en LMA
- Heterogeneidad antigénica.
- Toxicidad on-target off-tumor.
- Microambiente tumoral inmunosupresor de la LMA.
- Idoneidad de los linfocitos T en la LMA en el caso de CAR-T autólogos, dañados por el propio microambiente tumoral y los tratamientos.
- Cinética agresiva de la enfermedad que precisa de tratamientos puente en caso de CAR autólogos.
3. CAR-T en neoplasias T
El uso de CAR-T en neoplasias T sigue siendo un reto dado que los potenciales antígenos diana de esta terapia pueden ser compartidos entre las células CAR-T y las células tumorales. En este sentido, emplear como diana antígenos pan-T tiene dos inconvenientes principales que dificultan su traslación clínica:
- Citotoxicidad de los CAR-T entre sí (fratricidio).
- Aplasia T, con la consecuente inmunodeficiencia severa secundaria.
Estudios pre-clínicos con CAR-T frente a antígenos pan-T (esencialmente CD7, CD3, CD5 o receptor de la célula T) han sido eficaces en la eliminación de blastos de LLA-T in vitro y han controlado la enfermedad
in vivo.Esto ha dado lugar al desarrollo de dos ensayos clínicos fase I/II para la LLA-T, actualmente en reclutamiento.
Para reducir el fenómeno de fratricidio, parecen necesarias estrategias de edición genética como CRISPR/Cas9 o bloqueadores de la expresión proteica para retirar el antígeno diana del linfocito autólogo previa a la transducción del CAR.
CD5 es un regulador negativo de la señalización del TCR y está involucrado en promover la supervivencia del linfocito T normal y maligno.
Presente en aproximadamente el 80% LLA-T y linfomas T, así como algunos linfomas B. En células sanas su expresión está restringida a timocitos, células T periféricas y una subpoblación minoritaria de linfocitos B.
CD5 se internaliza tras la unión con anticuerpos, por lo que ha sido empleado como diana de Ac. conjugados con inmunotoxinas en el tto. de linfoma T cutáneo y LLA-T (Bertram, 1986).
Estudios pre-clínicos con CAR-T de segunda generación han mostrado su citotoxicidad frente a células tumorales T in vitro e in vivo en modelos murinos, con toxicidad limitada sobre linfocitos T activados normales, y con escasa destrucción del CAR por internalización del CD5(R. Walter et al., 2007) (Mamonkin, 2015).
Se está llevando a cabo un ensayo clínico con un CAR CD5/CD28 para LLA/linfoma T en Baylor College (estudio MAGENTA, NCT03081910) del que todavía no tenemos resultados clínicos.
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Glicoproteína de membrana expresada por la mayor parte de células T periféricas, NK y sus precursores, sirviendo de molécula co-estimulatoria que ayuda a la activación T y a la interacción con otros elementos de la inmunidad.
Más del 95% de LLA/linfoma linfoblástico expresan CD7, así como algunos linfomas T periféricos (Cooper, 2019).
Varios grupos han realizado estudios preclínicos con CAR-T-CD7, resultando todos ellos en fratricidio fulminante en el proceso de expansión, poniendo de manifiesto la necesidad de eliminar la expresión de CD7 (Gomes-Silva, 2017).
Tras este proceso se ha conseguido eficacia in vivo e in vitro frente a tumores CD7+, si bien con toxicidad sobre linfocitos T y NK CD7+.
Se está llevando a cabo un ensayo clínico con un CAR-T-CD7 en Baylor College (estudio CRIMSON , NCT03690011).
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Molécula restringida al sistema hematopoyético, y específicamente a linfocitos T y timocitos. Expresada en la mayor parte de linfomas T maduros, y un subgrupo de LLA-T.
Esta y otras estrategias dirigidas frente al TCR deben ser abordadas con precaución, por el riesgo asociado de rechazo del producto de infusión por parte de los linfocitos T del paciente mediante su activación.
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3.2. Antígenos T más restringidos
| Frecuencia neoplasias T | Función y expresión en tejido normal | Aplicación clínica |
CD30 | LLA-T/L: 17% LTP-NOS: 16% LTAI: 32-50% T-NK: 64% LCGA: 39% LTC: 18%
| Linfocitos T y B activados
| Avalada por eficacia de Brentuximab-vedotin
Ensayos clínicos: NCT02917083 NCT02690545 NCT03602157 NCT03383965 NCT03049449 NCT02958410
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TRBC1 | LLA-T/L: 7-11% LTP-NOS: 27% LTAI: 34% LCGA: 25%
| Fracción constante de la cadena beta del TCR, expresado en un 50% de neoplasias B TCR+. Linfocitos T (∼35%)
| NCT03590574 (AUTO 4, University College London)
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CCR4 | LLA-T/L: 0% LTP-NOS: 34% LCGA: 88% LTC: 31-10%
| Linfocitos T reguladores, Th2 y Th17, plaquetas, riñón
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CD4 | LLA-T/L: 12% LTP-NOS: 60% LTAI: 86% T-NK: 64% LCGA: 63% LTC: 82%
| Linfocitos T CD4+. Algunos monocitos y células dendríticas
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LLA-T/L= leucemia/linfoma linfoblástica aguda T. LTP-NOS= linfoma T periférico, “not otherwise specified”. LTAI= linfoma T angioinmunoblástico. T-NK= linfoma T/NK extranodal. LCGA= linfoma anaplásico de célula grande. LTC= linfoma cutáneo T.
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3.3. Limitaciones para el uso de CAR-T en neoplasias T
- Fratricidio durante el periodo de expansión.
- Agotamiento del linfocito T autólogo.
- Desarrollo de aplasia T.
- Riesgo de transducción de blastos.
- Escape antigénico en la recaída.
- Toxicidad on-target, off-tumor.
4. CAR-T en neoplasias sólidas
El uso de CAR-T se encuentra bajo desarrollo en diferentes tumores sólidos, habiendo en la actualidad múltiples ensayos clínicos fase I sobre los fundamentos hallados a nivel preclínico.
No obstante, presentan particularidades que limitan el desarrollo y la implementación de estos tratamientos en estos tumores:
- Heterogeneidad antigénica intra e intertumoral.
- Ausencia de antígenos tumorales específicos, que conlleva escasa eficacia y aumento de toxicidad por acción off-target.
- Microambiente tumoral con efecto inhibidor/inmunosupresor sobre el CAR-T.
- Dificultad para el homing del CAR-T en el tumor por la barrera vascular y estromal.
- Presencia de checkpoints inmunes que inhiben la activación del linfocito T CAR, resultando en una disminución en su proliferación y citotoxicidad tumoral.
En la siguiente tabla se muestran las
dianas más frecuentemente empleadas en ensayos clínicos con CAR-T para tumores sólidos:
Antígeno | Tipo de tumor |
EGFR | Pulmón, hígado, estómago |
HER2 | Sistema nervioso central, glioma pediátrico |
EGFR8006 | Sistema nervioso central, glioma pediátrico |
Mesotelina | Ovario, cérvix, páncreas, pulmón. |
PSCA | Pulmón |
MUC1 | Tumores en estadios avanzados, pulmón |
Claudina 18.2 | Tumores en estadios avanzados |
EpCAM | Colon, páncreas, próstata, estómago, hígado |
GD2 | Cerebral |
VEGFR2 | Melanoma, cerebral |
AFP | Carcinoma hepatocelular |
Nectina4/FAP | Tumores en estadio avanzado nectina4 positivos |
CEA | Pulmón, colorrectal, estómago, mama, páncreas |
Lewis Y | Tumores en estadios avanzados |
Glipican-3 | Hígado |
EGFRIII | Glioblastoma y otros tumores cerebrales |
IL-13Ralfa2 | Glioblastoma |
CD171 | Neuroblastoma |
MUC16 | Ovario |
PSMA | Próstata |
AXL | Riñón |
CD20 | Melanoma |
CD80/86 | Pulmón |
c-MET | Pulmón, hepatocelular |
DLL-3 | Pulmón |
FR-alfa | Ovario |