Associar um CAR fraco direcionado a glicanos ao CD19 restaura seu poder de destruir o câncer
Um CAR de baixa afinidade direcionado a um açúcar do tipo ácido siálico em células de linfoma falhou isoladamente, mas funcionou em um desenho de CAR duplo com CD19, poupando mais células fora do alvo.
Resumo
As células CAR T anti-CD19 tratam bem os cânceres de células B, mas também destroem células B saudáveis e podem causar toxicidades graves. Pesquisadores construíram um CAR a partir de um anticorpo IgM (HH2) que reconhece o CD75s, uma estrutura de açúcar terminada por ácido siálico com ligação α2,6, abundante nas células de linfoma. As células HH2CAR T eliminaram linhagens celulares de linfoma in vitro, mas liberaram poucas citocinas, falharam contra células com baixa densidade de CD75s e não conseguiram controlar o linfoma em camundongos. A combinação do HH2 (sinal 1, CD3ζ) com um CAR anti-CD19 separado, contendo 4-1BB (sinal 2), restaurou a degranulação, a avidez, a liberação de citocinas e a eliminação das células, além de prolongar a sobrevida em um modelo murino de linfoma de células do manto. Em testes com linhagens celulares, a combinação também foi mais restrita ao alvo do que o CD19 isoladamente. O trabalho é pré-clínico, mas sugere que CARs com baixa atividade contra glicanos podem ser recuperados por meio de um desenho combinatório.
Resumo Detalhado
A terapia com células CAR T anti-CD19 é altamente eficaz contra cânceres de células B, mas tem limites. Ela também atinge células B saudáveis, o que aumenta o risco de infecção. A síndrome de liberação de citocinas e a neurotoxicidade também são preocupações, e, com um único alvo, os tumores conseguem escapar ao perdê-lo. Por isso, os pesquisadores buscam alvos complementares, incluindo açúcares associados a tumores. Eles são difíceis de atingir porque os anticorpos contra carboidratos geralmente são IgM, com pouca maturação de afinidade.
Este estudo construiu um CAR a partir do HH2, um anticorpo IgM que reconhece o CD75s, um N-glicano terminado em ácido siálico com ligação α2,6, produzido pela enzima ST6Gal1. O HH2 marcou células tumorais de amostras de pacientes com linfoma folicular, linfoma de células do manto, linfoma de zona marginal/LLC e muitos casos de LDGCB (DLBCL), além da maioria das linhagens celulares de linfoma. A marcação desapareceu após o tratamento com neuraminidase ou o knockout de *ST6GAL1*, confirmando que o HH2 se liga ao açúcar sialilado. As células B saudáveis expressaram o CD75s em nível mais baixo do que as células malignas.
Um HH2CAR de segunda geração eliminou células de linfoma positivas para CD75s in vitro, e essa eliminação se perdeu em células com knockout de *ST6GAL1*. No entanto, ele provocou pouca degranulação e apenas liberação modesta de citocinas. Em um modelo murino de linfoma de Burkitt, proporcionou um breve controle do tumor e nenhum benefício de sobrevida. As células tumorais recuperadas dos camundongos tinham CD75s marcadamente menor do que as células cultivadas, e as células HH2CAR T não conseguiram eliminar células B primárias, que também têm CD75s fraco. Isso indica forte dependência da densidade do antígeno.
A equipe então usou um desenho combinatório com dois CARs em um único vetor. O HH2 carregava CD3ζ (sinal 1) e o CD19 carregava 4-1BB (sinal 2). A versão com 4-1BB foi escolhida em vez das variantes com CD28, que tiveram desempenho semelhante na eliminação, mas apresentaram uma ligeira desvantagem de produção. As células HH2/CD19CAR T mostraram melhor degranulação, avidez funcional e produção de citocinas do que o HH2CAR, embora inferiores às do CD19CAR, e eliminaram células MAVER-1 que o HH2CAR não conseguia eliminar. As células com knockout de *ST6GAL1* foram menos suscetíveis à combinação do que ao CD19CAR, e as células sem ambos os alvos foram poupadas, sugerindo melhor discriminação de alvos. Em um modelo murino de linfoma de células do manto com JeKo-1, o HH2/CD19CAR igualou o CD19CAR no controle do tumor e na sobrevida (mais de 40 dias), enquanto o HH2CAR trouxe apenas um pequeno benefício.
Esses resultados sugerem que CARs de baixa afinidade, normalmente descartados, podem ser úteis em combinações com lógica de porta. Ressalvas: in vitro, as células B primárias saudáveis ainda foram eliminadas pelo HH2/CD19CAR, portanto a aplasia de células B não é evitada. Os dados in vivo vêm de pequenas coortes de xenoenxertos, e alguns ensaios usaram poucos doadores. A eficácia da combinação foi comparável à do CD19CAR isolado, não superior.
Principais Descobertas
- 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.
Metodologia
Estudo pré-clínico utilizando amostras de pacientes, linhagens celulares de linfoma, knockouts por CRISPR (ST6GAL1, CD19) e células T de doadores saudáveis transduzidas com CARs. Os ensaios abrangeram citotoxicidade, degranulação de CD107a, avidez por z-Movi, citocinas em painel de 27 analitos (27-plex) e depleção de PBMC. A eficácia in vivo foi testada em modelos murinos de xenoenxerto BL-41 e JeKo-1, com avaliação por bioluminescência e sobrevida.
Limitações do Estudo
Os resultados são pré-clínicos, obtidos em linhagens celulares e em pequenas coortes de xenoenxertos, com vários ensaios que usaram apenas um ou dois doadores. A combinação não superou o CD19CAR e ainda eliminou células B primárias saudáveis, de modo que o risco de aplasia de células B provavelmente persiste. O CD75s também está presente em células B normais e, segundo relatos, em alguns outros tipos celulares, e sua expressão muda conforme o microambiente.
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