Natural-killercellen spelen een belangrijke rol in de aangeboren immuunrespons tegen ontregelde cellen, zoals tumorcellen en viraal geïnfecteerde cellen. Wegens hun reactiviteit tegen maligne cellen wordt de toepassing van natural-killercellen bij patiënten met hematologische en solide maligniteiten al enige tijd onderzocht, niet in de minste plaats door immunoloog dr. Harry Dolstra van het Radboudumc te Nijmegen. Immunoncologie.nl sprak hem over de recente ontwikkelingen op het gebied van deze veelbelovende therapie.
Door de expressie van een specifieke set activerende en remmende receptoren zijn natural-killercellen (NK-cellen) uitstekend uitgerust voor de detectie en doding van cellen met een afwijkend fenotype, zoals tumorcellen en viraal geïnfecteerde cellen. Wegens deze eigenschap en de mogelijkheid om grote aantallen NK-cellen te kweken of isoleren wordt de infusie van NK-cellen als immunotherapie bij kanker door verschillende centra in de wereld onderzocht. Een van deze centra is het Radboudumc, waar Harry Dolstra en internist-hematoloog dr. Michel Schaap bij patiënten met acute myeloïde leukemie (AML) de uitkomst van NK-celinfusie onderzoeken. Hiervoor ontwikkelde de onderzoeksgroep van Dolstra een methode om uit de stamcellen in allogeen navelstrengbloed (UCB) grote aantallen NK-cellen te kweken. In tegenstelling tot NK-cellen die rechtstreeks uit het perifere bloed worden geïsoleerd, lopen deze NK-cellen niet het risico om gecontamineerd te zijn met allogene T-cellen en is dientengevolge het risico op graft-versus-hostziekte (GVHD) verlaagd.
PLMA-25-studie
Met genoemd NK-celproduct in handen onderzochten Dolstra en Schaap recentelijk in een fase 1-dosisescalatiestudie de uitvoerbaarheid en toxiciteit van allogene NK-celinfusie bij oudere AML-patiënten in complete remissie (CR) na remissie-inductiechemotherapie. “De resultaten van deze PLMA-25-studie lieten zien dat infusie met 3 tot 30×106 UCB-NK-cellen/kg na voorbehandeling met cyclofosfamide en fludarabine (CyFlu) uitvoerbaar en veilig is.1 Zo was de behandeling niet geassocieerd met een toename in GVHD of andere NK-celgerelateerde bijwerkingen. Daarnaast hebben we de NK-cellen, met name bij de hoogste dosis, via chimerismeanalyse tot en met dag zeven in het bloed en beenmerg kunnen detecteren. Verder waren er in de studie twee patiënten die vóór de NK-celinfusie residuale ziekte hadden en na infusie van respectievelijk 17 en 30×106 NK-cellen/kg op dag 90 na behandeling een significante afname in het aantal AML-cellen lieten zien.
Deze positieve resultaten hebben geleid tot een aantal nieuwe ideeën voor klinische studies. We bereiden nu bijvoorbeeld een studie voor waarin we bij AML-patiënten zullen onderzoeken of de toevoeging van NK-celinfusie na de remissie-inductiechemotherapie geassocieerd is met een hoger CR-percentage. Hierdoor zouden meer patiënten in aanmerking kunnen komen voor allogene stamceltransplantatie en zou de NK-celinfusie dienen als een bridge to transpant”, aldus Dolstra.
NK-celkweek 2.0
Door aanpassing van het kweekprotocol wist de onderzoeksgroep van Dolstra recentelijk de productie van UCB-NK-cellen te verbeteren. Dolstra: “Onze experimenten lieten namelijk zien dat het gebruik van een ander medium, de substitutie van IL-2 door IL-12, en de toevoeging van StemRegenin 1, een remmer van de transcriptiefactor aryl hydrocarbon receptor, leidt tot een betere differentiatie en expansie van NK-voorlopercellen en mature NK-cellen.2 Bovendien geldt deze verbetering voor stamcellen afkomstig van zowel UCB, beenmerg als G-CSF-gemobiliseerd bloed. Daarnaast hebben we in klinische studies de dosering van de NK-cellen aangepast. Waar we de patiënten voorheen een vooraf bepaald aantal NK-cellen per kilogram lichaamsgewicht gaven, geven we nu een vaste dosis van anderhalf tot drie miljard NK-cellen. Deze aantallen zijn in een cleanroom prima te kweken onder de vereiste GMP-condities. Wel streven we ernaar om de NK-cellen bij de patiënten maximaal te laten expanderen, bijvoorbeeld door de patiënten ná de NK-celinfusie een boost te geven met cytokines. Binnenkort vergelijken we in een kleine studie bij refractaire en gerecidiveerde AML-patiënten de uitkomst van NK-celinfusie met en zonder toediening van IL-2 (elk n=3). Verder hebben we recentelijk een projectaanvraag ingediend om in een fase 1/2a-studie te onderzoeken of ná NK-celinfusie de toediening van de IL-15-superagonist ALT-803 van Altor BioScience bij met chemotherapie behandelde AML-patiënten veilig is, de expansie van NK-cellen bevordert en geassocieerd is met een hoger CR-percentage. Vergeleken met wild-type IL-15 heeft ALT-803 een veel langere halfwaardetijd en is het cytokine langer actief in de lymfoïde organen. Bovendien blijkt uit recente experimenten dat ALT-803 vergeleken met wild-type IL-15 en IL-2 leidt tot een betere in-vitro-expansie van onze NK-cellen.”
Ovariumkanker
Naast genoemde studies bij AML-patiënten is de onderzoeksgroep van Dolstra een door KWF Kankerbestrijding gehonoreerde studie aan het voorbereiden waarin ovariumcarcinoompatiënten behandeld worden met UCB-NK-cellen plus IL-2. Dolstra: “Uit preklinische studies weten we al dat deze NK-cellen reactief zijn tegen ovariumcarcinoomcellen.3 Daarom willen we nu, in samenwerking met de gynaecologen dr. Janneke Hoogstad-van Evert, dr. Ruud Bekkers en prof. dr. Leon Massuger en internist-oncoloog dr. Nelleke Ottevanger van het Radboudumc, onderzoeken of NK-celinfusie bij patiënten met een tweede recidief uitvoerbaar en veilig is. Hiervoor zullen we de NK-cellen intraperitoneaal toedienen aan drie patiënten die zijn voorbehandeld met CyFlu en drie patiënten die deze voorbehandeling niet hebben gehad. Indien de twee behandelingsstrategieën veilig blijken te zijn, zullen beide cohorten met nog eens drie patiënten worden uitgebreid. Hopelijk kunnen we dan ook vaststellen of de CyFlu-voorbehandeling wel of niet nodig is om afstoting van de NK-cellen in de buikholte te voorkomen. Als deze voorbehandeling niet nodig is, zouden we in toekomstige studies ook de uitkomst van NK-celinfusie bij patiënten met een eerste recidief of zelfs als toevoeging bij de primaire behandeling kunnen onderzoeken.”
Naast een evaluatie van de uitvoerbaarheid en veiligheid zullen Dolstra en collega’s onder andere ook de in-vivo-expansie en differentiatie van de NK-cellen bepalen. Hiervoor zal op dag 7, 14 en 21 na infusie een peritoneale lavage gedaan worden om de lokaal aanwezige NK-cellen te oogsten, kwantificeren en analyseren. Volgens verwachting zal de studie in totaal twee jaar in beslag nemen. In de toekomst is Dolstra van plan om in klinische studies ook de veiligheid en werkzaamheid van genetisch gemodificeerde NK-cellen en combinaties van NK-cellen en immuuncheckpointremmers of hypomethylerende middelen te onderzoeken. De eerste preklinische resultaten zijn in ieder geval bemoedigend.4
Referenties
1. Dolstra H, et al. Clin Cancer Res 2017;23:4107-18.
2. Roeven MW, et al. Stem Cells Dev 2015;24:2886-98.
3. Hoogstad-van Evert JS, et al. Oncoimmunol 2017;6:e1320630.
4. Cany J, et al. Blood 2018;131:202-14.
Dr. Robbert van der Voort, medical writer
Immunoncologie.nl 2018 vol 2 nummer 1
DEEL DIT ARTIKEL:
