Combinar un CAR débil dirigido a glicanos con CD19 recupera su capacidad para destruir el cáncer
Un CAR de baja afinidad dirigido a un azúcar de ácido siálico presente en las células de linfoma fracasó por sí solo, pero funcionó en un diseño de doble CAR junto con CD19, y además perjudicó a menos células no objetivo.
Resumen
Las células CAR T dirigidas a CD19 tratan bien los cánceres de células B, pero también destruyen células B sanas y pueden causar toxicidades graves. Los investigadores construyeron un CAR a partir de un anticuerpo IgM (HH2) que reconoce CD75s, una estructura de azúcar rematada con ácido siálico unido en α2,6 que abunda en las células de linfoma. Las células HH2CAR T eliminaron líneas celulares de linfoma in vitro, pero liberaron pocas citocinas, fracasaron frente a células con baja densidad de CD75s y no lograron controlar el linfoma en ratones. Al combinar HH2 (señal 1, CD3ζ) con un CAR CD19 independiente que porta 4-1BB (señal 2), se restablecieron la degranulación, la avidez, la liberación de citocinas y la destrucción de células tumorales, y se prolongó la supervivencia en un modelo murino de linfoma de células del manto. En las pruebas con líneas celulares, la combinación también fue más restringida a la diana que CD19 por sí solo. El trabajo es preclínico, pero sugiere que los CAR de baja afinidad dirigidos a glucanos pueden recuperar su eficacia mediante un diseño combinatorio.
Resumen detallado
La terapia con células CAR T dirigidas a CD19 es muy eficaz contra los cánceres de células B, pero tiene límites. También ataca a las células B sanas, lo que aumenta el riesgo de infección. El síndrome de liberación de citocinas y la neurotoxicidad también son motivo de preocupación, y al haber una sola diana, los tumores pueden escapar perdiéndola. Por ello, los investigadores buscan dianas complementarias, entre ellas los azúcares asociados a tumores. Estos son difíciles de atacar porque los anticuerpos contra los carbohidratos suelen ser de tipo IgM, con poca maduración de la afinidad.
Este estudio construyó un CAR a partir de HH2, un anticuerpo IgM que reconoce CD75s, un N-glicano rematado por ácido siálico con enlace α2,6 producido por la enzima ST6Gal1. HH2 marcó las células tumorales de muestras de pacientes con linfoma folicular, linfoma de células del manto, linfoma de la zona marginal/LLC y muchos casos de LDCBG, así como la mayoría de las líneas celulares de linfoma. El marcaje desapareció tras el tratamiento con neuraminidasa o la inactivación (knockout) de ST6GAL1, lo que confirma que HH2 se une al azúcar sialilado. Las células B sanas expresaron CD75s en un nivel menor que las células malignas.
Un HH2CAR de segunda generación destruyó in vitro células de linfoma positivas para CD75s, y esta destrucción se perdió en las células con knockout de ST6GAL1. Sin embargo, provocó poca degranulación y solo una liberación moderada de citocinas. En un modelo murino de linfoma de Burkitt logró un control tumoral breve y ningún beneficio en la supervivencia. Las células tumorales recuperadas de los ratones tenían un CD75s notablemente menor que las células cultivadas, y las células T HH2CAR no pudieron destruir células B primarias, que también tienen un CD75s tenue. Esto apunta a una fuerte dependencia de la densidad del antígeno.
Después, el equipo empleó un diseño combinatorio con dos CAR en un mismo vector. HH2 portaba CD3ζ (señal 1) y CD19 portaba 4-1BB (señal 2). Se eligió la versión con 4-1BB frente a las variantes con CD28, que rindieron de forma similar en la destrucción de células tumorales, pero mostraron una ligera desventaja en la fabricación. Las células T HH2/CD19CAR mostraron mejor degranulación, avidez funcional y producción de citocinas que HH2CAR, aunque menos que CD19CAR, y destruyeron células MAVER-1 que HH2CAR no pudo eliminar. Las células con knockout de ST6GAL1 fueron menos susceptibles a la combinación que a CD19CAR, y las células que carecían de ambas dianas quedaron a salvo, lo que sugiere una mejor discriminación de la diana. En un modelo murino de linfoma de células del manto con JeKo-1, HH2/CD19CAR igualó a CD19CAR en control tumoral y supervivencia (más de 40 días), mientras que HH2CAR solo ofreció un beneficio leve.
Estos resultados sugieren que los CAR de baja afinidad, que normalmente se descartan, pueden ser útiles en combinaciones con compuertas lógicas. Salvedades: in vitro, las células B primarias sanas siguieron siendo eliminadas por HH2/CD19CAR, por lo que no se evita la aplasia de células B. Los datos in vivo proceden de cohortes pequeñas de xenoinjertos, y algunos ensayos usaron pocos donantes. La eficacia de la combinación fue comparable a la de CD19CAR solo, no superior.
Hallazgos clave
- HH2 antibody binds α2,6-sialylated CD75s on most B-NHL patient samples and cell lines, and binding depends on ST6Gal1 and sialic acid.
- HH2CAR T cells killed CD75s-high lymphoma cells in vitro but produced little degranulation or cytokine release and failed to control tumors in mice.
- Tumor cells growing in mice had markedly lower CD75s density, and HH2CAR could not kill primary B cells, showing antigen-density dependence.
- Combining HH2 (CD3ζ) with CD19 (4-1BB) in separate CARs restored avidity, degranulation, cytokines, and killing, including of MAVER-1 cells.
- In a JeKo-1 mouse model, HH2/CD19CAR matched CD19CAR in tumor control and survival (over 40 days), while HH2CAR gave only slight benefit.
Metodología
Estudio preclínico que utilizó muestras de pacientes, líneas celulares de linfoma, knockouts mediante CRISPR (*ST6GAL1*, *CD19*) y linfocitos T de donantes sanos transducidos con CAR. Los ensayos abarcaron citotoxicidad, degranulación de CD107a, avidez mediante z-Movi, citocinas en panel de 27 analitos y depleción de PBMC. La eficacia in vivo se evaluó en modelos murinos de xenoinjerto con BL-41 y JeKo-1, mediante bioluminiscencia y supervivencia.
Limitaciones del estudio
Los resultados son preclínicos, procedentes de líneas celulares y de pequeñas cohortes de xenoinjertos, y varios ensayos utilizaron solo uno o dos donantes. La combinación no superó a CD19CAR y, aun así, eliminó linfocitos B primarios sanos, por lo que probablemente persiste el riesgo de aplasia de linfocitos B. CD75s también está presente en los linfocitos B normales y, según se ha informado, en algunos otros tipos celulares, y su expresión cambia según el microambiente.
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