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Welche Mutationen lösen Resistenzen aus?

CAR-T-Zellen haben in der Hämatologie neue Möglichkeiten eröffnet, beispielsweise CD19-positive maligne B-Zell-Erkrankungen zu bekämpfen. Diese Zellen sind etwa bei rezidivierten oder refraktären großzelligen B-Zell-Lymphomen (rrLBCL) sehr wirksam. Allerdings entwickeln mehr als die Hälfte der Patienten innerhalb eines Jahres erneut Rezidive. Was für diese Resistenzentwicklung verantwortlich ist, blieb lange Zeit unklar.
Um das Ansprechen vorhersagen zu können und frühzeitig mögliche Hinweise auf eine Resistenz zu finden, waren bisher konsekutive Biopsien erforderlich. Die neuen molekulargenetischen Methoden ermöglichen es jedoch, aus der im peripheren Blut zu findenden zellfreien DNA (cell free DNA, cfDNA) von Tumor- und Immunzellen zahlreiche Informationen mittels sogenannter Liquid Biopsy zu extrahieren. So können sie den Patienten klassische Biopsien ersparen.
Dr. Brian Sworder, Stanford Medicine, und Kollegen wendeten diese neue Methode in einer Studie bei 64 Patienten mit rrLBCL an, die das CAR-T-Zell-Präparat Axicabtagen-Ciloleucel erhalten hatten. Nach median 12,5 Monaten hatten 35 von ihnen (55 %) eine Progression entwickelt, während die übrigen in Remission blieben.
Multifaktorielle Mechanismen
- Verlust des CD19-Antigens auf den Lymphomzellen durch erworbene Mutationen oder alternatives Splicing von CD19
- Erschöpfung der CAR-T-Zellen, etwa durch die Inhibition der CAR-T-Zell-Rezeptoren und Liganden auf dem Tumor sowie im Mikroenvironment
- nicht ausreichende T-Zell-Infiltration des Tumorgewebes (Umstände noch unklar, ggf. physiologische Faktoren wie pH-Wert oder Hypoxie)
- intrinsische Mechanismen in den Tumorzellen, z.B. Verlust von apoptotischen Molekülen
Quelle: Schuster S. 16th International Conference on Malignant Lymphoma (virtuell)
Mehr CAR-Ts nach einer Woche sprechen für gutes Outcome
Insgesamt 381 Proben aus Plasma, Tumor und Keimbahn wurden mittels eines Next-Generation-Sequencing-Ansatzes auf somatische Mutationen in 246 Genen getestet. Zudem wurden die Titer von cfDNA und zirkulierender Tumor-DNA (circulating tumor DNA, ctDNA) aus den CAR-T-Zellen quantifiziert. Pro Patient identifizierten die Wissenschaftler in den Proben ungefähr 100 verschiedene Mutationen, ganz ähnlich wie in einer Kohorte von 136 unbehandelten Patienten mit LBCL. Allerdings fanden sich signifikante Unterschiede hinsichtlich einer Reihe von Mutationen betroffener Gene: Viele dieser Veränderungen waren in den gegen die CAR-T-Zellen resistenten Lymphomen häufiger, in einigen anderen Genen wie CD79B und PIM1 wiesen diese hingegen seltener Mutationen auf. Egal ob vor oder nach der CAR-T-Zell-Therapie war eine höhere Tumorlast, bestimmt anhand der Quantifizierung der ctDNA im Plasma, signifikant mit einem kürzeren progressionsfreien Überleben assoziiert. Bei den Werten vier Wochen nach der Infusion der Zellen etwa betrug die Hazard Ratio 1,7, erklärte Dr. Sworder (HR; 95%-KI 1,4–2,2; p < 0,001). Höhere Werte an CAR-T-Zellen an Tag 7 nach der Infusion korrelierten stattdessen mit einer besseren Prognose (HR 0,52; 95%-KI 0,32–0,87; p = 0,012). Eine Zahl von Alterationen, darunter solche in den Genen CD19, PAX5 und TP53, tauchten wiederholt auf und zeigten eine klonale Selektion. Weitere Veränderungen, z.B. solche im CD58-, PAX5- und IRF8-Gen, waren mit einem schlechteren Outcome assoziiert. Die Analyse der betroffenen Gene ergab, dass sowohl Mutationen in Genen bzw. Proteinen, die für immunologische Mechanismen von Bedeutung sind, als auch solche in den Zielstrukturen für die CAR-T-Zellen (v.a. CD19) für die Entwicklung der Resistenz verantwortlich sein dürften. Als Beispiel nannte Dr. Sworder das CD58-Gen, welches für ein ko-stimulatorisches Molekül kodiert, das an der Resistenzentwicklung gegen CD19-gerichteter CAR-T-Zellen beteiligt sein soll.Alterationen erst nach CAR-T-Zell-Therapie relevant
PAX5 und IRF kodieren wiederum für Transkriptionsfaktoren, die eine zentrale Rolle bei der Differenzierung von Lymphozyten und der Entwicklung ihres Phänotyps spielen, erklärte der US-amerikanische Arzt. Diese Mutationen waren bei Patienten mit neu diagnostizierten Lymphomen, die als Erstlinie R-CHOP* erhielten, nicht prognostisch – ein Hinweis darauf, dass sie spezifisch mit der CAR-T-Zell-Therapie interagieren. Die Liquid Biopsy mittels zellfreier DNA aus den Lymphom- sowie aus den gegen CD19 gerichteten CAR-T-Zellen ist „eine nicht-invasive Methode bei Patienten mit rrLBCL, die mit CAR-T-Zellen behandelt wurden, die prognostischen Wert hat“. Darüber hinaus wurden Dr. Sworder zufolge in dieser Studie Veränderungen in einer Reihe von einzelnen Genen identifiziert, die ebenfalls die Prognose beeinflussen und damit auf multifaktorielle Resistenzmechanismen hindeuten. Deren detailliertere Analyse könnte möglicherweise künftig helfen, neue Generationen von CAR-T-Zell-Therapien zu verbessern. * Rituximab, Cyclophosphamid, Doxorubicin, Vincristin, Prendiso(lo)nQuelle: Sworder B et al. 16th International Conference on Malignant Lymphoma (virtuell); Abstract #006; DOI: https://doi.org/10.1002/hon.6_2879
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