CAR-T buněčná terapie u systémových autoimunitních revmatických onemocnění

Souhrn

CAR-T buněčná terapie, tedy terapie T-lymfocyty s chimérickým antigenovým receptorem (chimeric antigen receptor T-cells – CAR-T), původně vyvinutá pro léčbu hematologických malignit, ukazuje slibné výsledky i u refrakterních systémových autoimunitních revmatických onemocnění (SARD). CAR-T terapie cílí na B-lymfocyty, které hrají klíčovou roli v autoimunitních procesech. Pilotní klinické zkoušky s CAR-T terapií u pacientů se SLE, systémovou sklerodermií a antisyntetázovým syndromem vedly k významnému zlepšení klinického stavu pacientů, vymizení autoprotilátek a dosažení remise bez nutnosti jiné imunosupresivní léčby. CAR-T terapie přináší ale i určitá rizika, jako je syndrom uvolňování cytokinů (CRS) nebo neurotoxické nežádoucí účinky. Výzvu do budoucna představují vysoké náklady a složitost výroby CAR-T-buněk.

Klíčová slova:

systémová onemocnění pojiva – CAR-T buněčná terapie – SLE – B-lymfocyt

ÚVOD

CAR-T (Chimeric Antigen Receptor T-cell) terapie představuje revoluční přístup k léčbě určitých onkologických a autoimunitních onemocnění, který spočívá v genetické úpravě T-buněk pacienta, jenž umožňuje jejich zaměření na specifické antigeny na povrchu cílových buněk. Základní princip spočívá v chimérickém receptoru, který kombinuje části protilátky a T-buněčného receptoru, čímž umožňuje nejen rozpoznání antigenu, ale také aktivaci T-buněk k destrukci cílové buňky. Chimérický receptor CAR-T-buněk je tvořen čtyřmi hlavními doménami: extracelulární doménou pro vázání antigenu, transmembránovou doménou, kostimulační doménou a intracelulární signální doménou. Extracelulární část rozpoznává specifický antigen (např. CD19 na B-buňkách), čímž spouští aktivační signály v T-buňkách. Tento specifický mechanismus aktivace zajišťuje cílenou destrukci buněk nesoucích tento antigen. Konstrukce signální a kostimulační domény má vliv na řadu dalších vlastností CAR-T-buněk. První generace CAR-T-buněk obsahovala pouze základní signální doménu CD3ζ. Druhá generace, která je nyní nejvíce využívána, zahrnuje přidání kostimulační domény (např. CD28 nebo 4-1BB), což zvyšuje jejich účinnost a dlouhověkost. Třetí generace obsahuje více kostimulačních domén, což ještě více posiluje aktivitu buněk. Čtvrtá generace nazývaná TRUCKs (T-cells Redirected for Universal Cytokine-mediated Killing) zahrnuje navíc cytokiny pro zvýšení cytotoxicity. CAR-T terapie využívá jak autologní, tak allogenní T-lymfocyty. Autologní CAR-T terapie využívá vlastní T-buňky pacienta, které jsou geneticky upraveny a poté vráceny zpět do jeho těla. Tato metoda snižuje riziko imunologické rejekce, ale je časově náročná a drahá. Alogenní CAR-T-buňky pocházejí od zdravého dárce, což umožňuje rychlejší výrobu a aplikaci, avšak nese s sebou riziko odmítnutí a vzniku graft versus host disease (GVHD). V dosavadních klinických studiích v oblasti autoimunitních onemocnění byly použity především autologní buňky, aby se minimalizovaly imunologické komplikace. Proces výroby CAR-T-buněk (obr. 1) začíná odběrem T-buněk pacienta pomocí leukaferézy, která trvá několik hodin a může být provedena ambulantně. Následuje separace PBMC (Peripheral Blood Mononuclear Cells), stimulace a proliferace T-buněk in vitro a jejich genetická modifikace pomocí virového vektoru, nejčastěji lentiviru nebo retroviru. Tyto vektory zajišťují vnesení genu kódujícího chimerický antigenní receptor (CAR) do genomu T-buněk. Následně jsou buňky purifikovány, expandovány a připraveny k aplikaci. Před podáním CAR-T-buněk pacient obvykle podstupuje lymfodepleční chemoterapii (např. cyklofosfamid a fludarabin), která snižuje počet jeho vlastních T-buněk a zajišťuje lepší „přijetí“ CAR-T-buněk. Tato chemoterapie je podávána zhruba 4–7 dní před samotnou infuzí. Infuze CAR-T-buněk probíhá za hospitalizace a trvá několik hodin, po ní následuje intenzivní monitoring kvůli riziku rozvoje syndromu uvolňování cytokinů (CRS) nebo neurotoxicitě. Pacienti zůstávají pod dohledem několik dní až týdnů v závislosti na jejich stavu. Po úspěšné aplikaci a dosažení klinické remise může být nutná dlouhodobá profylaxe kvůli riziku opětovného nárůstu autoreaktivních B-buněk, ale v některých případech dochází k dlouhodobé remisí bez nutnosti další léčby.

CAR-T BUNĚČNÁ TERAPIE U NÁDOROVÝCH ONEMOCNĚNÍ

První klinické použití CAR-T terapie bylo schváleno FDA v roce 2017 pro léčbu akutní lymfoblastické leukemie. Od té doby se rozšířila indikace pro další hematologická onemocnění, jako je difuzní velkobuněčný B-lymfom (DLBCL). Princip CAR-T buněčné terapie cílené na maligní buňky odvozené z B-lymfocytů spočívá v resetování imunitního systému a eliminaci nádorových buněk.
CAR-T terapie je v současnosti využívána především u hematologických malignit, jako je akutní lymfoblastická leukemie nebo nehodgkinský lymfom. T-buňky mají přirozenou schopnost pronikat do tkání a díky vysoké afinitě k cílovým antigenům ničit nádorové buňky. Molekuly přítomné na povrchu B-buněk, jako jsou antigeny CD19, CD20 a CD22, slouží jako cíl pro CAR-T-buňky. Aktivace CAR-T-buněk po navázání na cílový antigen pak vede k likvidaci nádorových buněk. Aby byla terapie úspěšná, pacienti podstupují před infuzí CAR-T-buněk lymfodepleční chemoterapii (cyklofosfamid, fludarabin), což podporuje růst CAR-T-buněk a tvorbu dlouhodobé paměťové odpovědi. Terapie CAR-T-buňkami je u B-buněčných malignit velmi účinná a může vést k dlouhodobé remisi až u 50 % pacientů. Produkty na bázi CAR-T-buněk (Axi-cel, Tisa-cel, Liso-cel, Brexu-cell) proto již byly schváleny regulačními agenturami pro léčbu z B-buněk odvozených malignit, jako je akutní lymfoblastická leukemie, velkobuněčný lymfom a folikulární lymfom. Nicméně i tato léčba má své limity a rizika, jako je „únik“ imunitního systému před CAR-T-buňkami s možností recidivy nádorů nebo její toxické vedlejší účinky. Mezi nejvýznamnější nežádoucí účinky CAR-T terapie patří syndrom z uvolňování cytokinů, který může mít různé formy od mírného zvýšení teploty až po těžký šok. Syndrom z uvolňování cytokinů postihuje až 93 % léčených hemato-onkologických pacientů a může být životu nebezpečný. Dalším častým vedlejším účinkem je neurotoxicita spojená s imunitními efektorovými buňkami (Immune effector Cell-Associated Neurotoxicity Syndrome – ICANS), která se projevuje motorickými poruchami, zmateností, záchvaty nebo změnami chování. Mechanismus vzniku ICANS není zcela jasný, ale pravděpodobně souvisí s aktivací endotelu a narušením hematoencefalické bariéry. Klíčovým rizikovým faktorem pro CRS a ICANS je vysoká nádorová zátěž. Léčba těchto nežádoucích účinků zahrnuje podávání antipyretik, glukokortikoidů a blokádu IL-6 pomocí tocilizumabu – monoklonální protilátky proti receptoru pro IL-6. Přesto CAR-T-buňky představují slibný nástroj v onkologické léčbě, zejména pro pacienty s refrakterními a relabujícími onemocněními.

CAR-T BUNĚČNÁ TERAPIE U SYSTÉMOVÝCH AUTOIMUNITNÍCH REVMATICKÝCH ONEMOCNĚNÍ

Systémová autoimunitní onemocnění tvoří heterogenní skupinu systémových revmatických onemocnění, jejichž společným jmenovatelem je dysregulace imunitního systému, která vede k tvorbě autoprotilátek a autoreaktivních lymfocytů. Tyto buňky a molekuly napadají pojivovou tkáň, což vede k zánětu, fibrotizaci a progresivnímu poškození orgánů. B-lymfocyty hrají klíčovou roli v patogenezi mnoha systémových onemocnění pojiva. Jsou zodpovědné za produkci autoprotilátek, které tvoří imunitní komplexy, jež se ukládají v různých tkáních a orgánech, což způsobuje jejich zánět a poškození. Kromě toho mají B-lymfocyty další funkce, jako je prezentace antigenů, produkce cytokinů a modulace funkce T-lymfocytů. Tato multifunkční role B-lymfocytů v autoimunitním procesu z nich činí atraktivní cíl pro nové terapeutické přístupy, jako je CAR-T buněčná terapie. V léčbě systémových autoimunitních onemocnění tradičně používáme různé kombinace necílených imunomodulačních léčiv, jako jsou antimalarika, glukokortikoidy a konvenční imunosupresiva, u kterých někdy ani neznáme přesný mechanismus účinku. V poslední době se však stále více zkoumají a v klinické praxi využívají velmi přesně cílené terapeutické postupy. Stále více důkazů poukazuje na ústřední roli B-lymfocytů v patogenezi řady revmatických onemocnění, spojených s tvorbou autoprotilátek a dalšími funkcemi na autoprotilátkách nezávislých, jako je prezentace antigenů, tvorba cytokinů nebo aktivace a polarizace T-buněk. Ačkoliv monoklonální protilátky způsobující depleci B-lymfocytů (jako je např. rituximab) jsou obecně účinné při eliminaci B-buněk z periferní krve, jejich úspěšnost při odstraňování B-lymfocytů z lymfatických uzlin a tkání může být relativně nízká. U většiny systémových AI onemocnění byla též prokázána korelace mezi stupněm deplece B-buněk a klinickou odpovědí. Tato zjištění naznačují, že efektivnější deplece B-buněk může vést k dosažení lepších klinických výsledků. Vzhledem k výše zmíněným omezením monoklonálních protilátek byly proto zkoumány další léčebné postupy vedoucí k účinné depleci B-lymfocytů. Terapeutické úspěchy spojené s hlubokou a cílenou depleci B-buněk v oblasti hemato-onkologie inspiroval experimentální studie zaměřené na B-buňky u SARD. První preklinické studie u na myších modelech lupusu ukázaly depleci B-buněk v různých tkáních (slezina, kostní dřeň, ledviny), eliminaci autoprotilátek a remisi onemocnění (1, 2). Tyto slibné výsledky nakonec připravily cestu i ke klinickému využití CAR-T terapie v revmatologii.

KLINICKÉ VÝSLEDKY CAR-T TERAPIE U SYSTÉMOVÝCH AUTOIMUNITNÍCH ONEMOCNĚNÍ

První klinický případ použití CD19 cílené CAR-T terapie u pacienta se SLE byl zaznamenán u 20leté ženy s refrakterním SLE, která nereagovala na imunosupresivní léčbu ani na biologické léky, jako je rituximab a belimumab (3). Po léčbě CAR-T došlo během 44 dní k rychlé remisi jak klinicky, tak sérologicky, včetně normalizace hladin autoprotilátek a zlepšení proteinurie. Pacientka zůstala 18 měsíců bez známek relapsu onemocnění. Následující studie zahrnovala pět pacientů se SLE ve věku 18–24 let, kteří byli neúspěšně léčeni konvenčními imunosupresivy i biologiky (4). Tito pacienti měli aktivní onemocnění a postižení více orgánů, včetně glomerulonefritidy. Všichni pacienti zaznamenali po CAR-T terapii významné zlepšení v horizontu 3 měsíců, včetně významné redukce nebo normalizace proteinurie a snížení hladin autoprotilátek. Navíc u všech pěti pacientů došlo k úplnému vymizení cirkulujících B-buněk, přičemž ostatní imunitní buňky se obnovily během 10 dní. Pozorované nežádoucí účinky byly minimální a dobře zvládnutelné (cytokinový syndrom 1. stupně u tří pacientů). Všichni pacienti zůstali řadu následujících měsíců bez potřeby další léčby a bez známek relapsu SLE. CAR-T terapie byla také úspěšně použita u pacienta s těžkou a refrakterní systémovou sklerodermií (5). Tento 60letý pacient měl multiorgánové postižení včetně fibrózy myokardu, plic a plicní hypertenze. Po léčbě CD19 CAR-T-buňkami došlo k výraznému zlepšení srdečních, plicních a kožních příznaků. I zde byl pozorován mírný cytokinový syndrom (stupeň 1), který nevyžadoval specifickou léčbu. Další úspěšné použití tohoto postupu bylo popsáno u dvou pacientů s refrakterním antisyntetázovým syndromem (6). Po CAR-T terapii u nich došlo k významnému zmírnění respiračních obtíží, zlepšení svalové síly a celkového klinického stavu. Jednomu z pacientů byla později přidána další léčba imunosupresivy, zatímco druhý pacient zůstal bez medikace po dobu dalších 180 dní. Nejnovější publikované série pak uvádějí další případy pacientů s refrakterním SLE, systémovou sklerodermií a idiopatickou zánětlivou myopatií, kteří byli léčeni CAR-T terapií s dlouhodobým sledováním přesahujícím 24 měsíců (7, 8). V těchto studiích byli pa-
cienti starší než v dřívějších případech, což dále potvrzuje efektivitu a snášenlivost terapie u široké škály věkových skupin a různých forem revmatických onemocnění.

CAR-T TERAPIE MALIGNIT SPOJENÝCH S AUTOIMUNITNÍMI REVMATICKÝMI CHOROBAMI

Pacienti s autoimunitními onemocněními mají vyšší riziko vzniku lymfoproliferativních malignit, jako jsou difuzní velkobuněčný B-lymfom, lymfomy marginální zóny a T-buněčné lymfomy. Dosavadní klinické studie zaměřené na CAR-T terapii pro léčbu B-buněčných lymfomů však z těchto studií vylučovaly pacienty s anamnézou autoimunitních onemocnění a pacienty na imunosupresivní léčbě či glukokortikoidech. V roce 2021 Zhang et al. (9) publikovali případ 41leté ženy se SLE, která vyvinula difuzní velkobuněčný B-lymfom. Pacientka podstoupila CAR-T terapii zaměřenou na BCMA/CD19 kvůli vedlejším účinkům standardní chemoterapie. Po předléčení fludarabinem a cyklofosfamidem a přerušení udržovací léčby prednisonem obdržela infuzi CAR-T-buněk. Výsledkem byla významná remise lymfomu a současně došlo k negativní sérokonverzi autoprotilátek typických pro SLE. Pacientka měla aplazii B-buněk po dobu 198 dní a během 23měsíčního sledování zůstala bez potřeby dalších léků. V nedávné studii (10), která analyzovala elektronické zdravotní záznamy 1363 dospělých pacientů s nehodgkinským lymfomem (NHL) léčených CAR-T terapií v USA mezi lety 2019 a 2023, autoři zjistili, že 58 pacientů (4,3 %) mělo zároveň diagnostikované autoimunitní revmatické onemocnění. Nejčastějšími byly revmatoidní artritida (RA), psoriáza, SLE, Sjögrenův syndrom, ankylozující spondylitida a polymyalgia rheumatica. Většina pacientů užívala při zahájení léčby imunosupresiva, jako je hydroxychlorochin, methotrexát, mykofenolát nebo takrolimus. Pomocí párování podle propensity skóre bylo vybráno dalších 58 pacientů bez autoimunitních onemocnění. Analýza ukázala, že čas do další léčby nebo úmrtí a celkové přežití nebyly mezi těmito dvěma skupinami významně odlišné. Bezpečnostní profil, včetně výskytu cytokinového syndromu a neurotoxicity, také nevykazoval mezi skupinami rozdíly. Přibližně 31 % pacientů dostalo po léčbě prednison a někteří pacienti se vrátili k užívání hydroxychlorochinu a methotrexátu během 1 roku po CAR-T terapii. Ačkoliv byla tato studie retrospektivní, přinesla cenné důkazy o tom, že CAR-T terapie je vhodná i pro pacienty s autoimunitním revmatickým onemocněním a současným NHL.

VÝZVY A RIZIKA SPOJENÁ S CAR-T TERAPIÍ U SYSTÉMOVÝCH AUTOIMUNITNÍCH ONEMOCNĚNÍ

Ačkoliv jsou první výsledky CAR-T terapie u SARD slibné, existuje několik významných problémů, která je třeba vyřešit, aby se tato metoda mohla stát schválenou a dostupnou léčebnou možností. Jedním z nich je zmíněné riziko vzniku cytokinové bouře, což je závažná systémová zánětlivá reakce způsobená masivním uvolněním cytokinů z aktivovaných T-buněk. Tato reakce může vést k život ohrožujícím komplikacím, a proto je nezbytné, aby byli pacienti pečlivě monitorováni a léčeni na specializovaných pracovištích, která mají zkušenosti s řízením těchto komplikací. Velkou výzvou je nákladnost a komplexnost výroby CAR-T-buněk, která zahrnuje izolaci T-lymfocytů od pacienta, jejich genetickou modifikaci a následné rozšíření v laboratorních podmínkách. Tento proces je časově náročný a vyžaduje specializované vybavení, což může omezit dostupnost této terapie pro širší populaci pacientů. Navíc zatím pochopitelně není zodpovězena otázka dlouhodobé bezpečnosti a účinnosti. CAR-T terapie je relativně nová a dlouhodobé důsledky manipulace s imunitním systémem nejsou dosud plně známy. Existuje riziko, že pacienti mohou vyvinout nové autoimunitní reakce nebo že dojde k relapsu onemocnění po počátečním úspěchu terapie. Proto je nezbytné dlouhodobé sledování pacientů, kteří podstoupili CAR-T terapii.

BUDOUCÍ SMĚRY VÝZKUMU A INOVACE

Terapie CAR-T-buňkami se zatím zaměřila především na antigen CD19. Budoucí výzkum zřejmě bude směřovat k identifikaci dalších antigenů spojených se SARD, což by umožnilo cílit další specifické buněčné populace a rozšířit možnosti léčby. Lze také očekávat snahu o vylepšení konstrukce CAR-buněk, zejména jejich antigenních vazebných domén a kostimulačních částí, které hrají klíčovou roli v regulaci jejich funkce a životnosti. Různé typy CAR-buněk (11), jako jsou multiantigenní CAR-T-buňky, nabízejí možnost cílit na více antigenů najednou – duální, tandemové nebo trivalentní CAR-T-buňky cílí na více antigenů současně, zatímco „pooled“ CAR-T-buňky představují kombinaci dvou různých buněčných populací. Dalším důležitým pokrokem by se mohly stát CAR-T-buňky s „vrátky“ ovládanými logickými operátory, které umožní přesnější regulaci jejich aktivity. Tyto logické spouštěcí systémy mohou být navrženy tak, aby se buňky aktivovaly pouze za určitých podmínek, například v přítomnosti specifické kombinace antigenů („AND“ brána), což snižuje riziko poškození zdravých buněk a zvyšuje účinnost léčby. Jiný přístup zahrnuje „OR“ logiku, která umožňuje aktivaci při detekci jakéhokoliv z několika cílů, nebo „NOT“ logiku, kdy jsou buňky aktivovány pouze při nepřítomnosti určitého antigenu, což zvyšuje specificitu terapie. Další nadějný směr výzkumu zahrnuje CAR-T-buňky s „on/off“ přepínači, které umožní jejich kontrolu po aplikaci, což umožní regulaci jejich aktivity v závislosti na potřebách pacienta.

Kromě tradičních CAR-T-buněk se také vyvíjí příbuzné technologie, jako je CAAR-T a CAR-Treg terapie. CAAR-T-buňky jsou navrženy tak, aby cíleně zasahovaly patologické B-buňky produkující autoprotilátky, aniž by poškodily zdravé B-buňky. Terapie CAR-Treg zase využívá regulační T-buňky, které přirozeně potlačují autoimunitní reakce a obnovují rovnováhu imunitního systému. Další inovace spočívají v kombinaci CAR-T terapie s jinými léčebnými metodami, jako jsou inhibitory kontrolních bodů nebo biologické léky zaměřené na další složky imunitního systému. Personalizace léčby je dalším důležitým aspektem budoucího výzkumu. Každý pacient se systémovým onemocněním pojiva může mít odlišný imunologický profil, což znamená, že přizpůsobení CAR-T terapie konkrétním potřebám pacienta by mohlo vést k lepším klinickým výsledkům a minimalizaci nežádoucích účinků.

ZÁVĚR

CAR-T buněčná terapie představuje inovativní a slibnou možnost léčby pro pacienty se systémovými onemocněními pojiva, zejména pro ty, kteří nereagují na tradiční léčbu (11–14). První klinické studie ukazují, že tato terapie může vést k významnému klinickému zlepšení a snížení zánětlivé aktivity u těchto pacientů. Navzdory slibným výsledkům však zůstává řada překážek, které je třeba překonat, aby se CAR-T terapie stala standardním přístupem v léčbě systémových onemocnění pojiva. Další klinické studie jsou nezbytné pro plné pochopení potenciálu této terapie, optimalizaci jejího využití a zajištění její dostupnosti pro širší populaci pacientů. Pokud se podaří tyto výzvy úspěšně zvládnout, CAR-T-buněčná terapie by mohla představovat revoluci v léčbě systémových onemocnění pojiva a zásadně změnit způsob, jakým tato závažná onemocnění léčíme.