Aufrüstung für T-Zellen

Bei der T-Zelltherapie wird die DNA des TCR* genetisch so verändert, dass dieser spezifisch ein tumorassoziiertes Antigen erkennt. Gegenüber CAR, die nur an Antigene auf der Oberfläche von Krebszellen binden, können TCR sowohl extra- als auch intra­zelluläre Tumorantigene, die vom MHC** an der Oberfläche präsentiert werden, erkennen, erklärte Prof. Dr. Chiara Bonini, Università Vita-Salute San Raffaele, Mailand.¹ Da es sich um intakte TCR handelt, lösen sie eine physiologische Signalkaskade aus, was eine vorzeitige Erschöpfung der T-Zelle verhindert. Frühe klinische Daten würden außerdem darauf hinweisen, dass T-Zellen mit genetisch veränderten TCR weniger häufig ein Zytokinfreisetzungssyndrom auslösen als CAR-T-Zellen, so die Referentin.

Die erste große Herausforderung bei der Entwicklung einer tumorspezifischen TCR-Therapie ist die Identifizierung des geeigneten Targets, das bestimmte Voraussetzungen erfüllen muss: Es soll onkogen sein, spezifisch, immunogen und sich für therapeutische Zwecke eignen. Prof. Bonini und ihre Arbeitsgruppe identifizierten WT1 als ein „Top-Target“. Dabei handelt es sich um einen Transkriptionsfaktor, der für die Zelldifferenzierung und Proliferation eine Rolle spielt und auf vielen Krebszellen überexprimiert wird, insbesondere bei AML. Dort wird WT1 sogar für die Bestimmung der MRD eingesetzt.

Nur ein TCR erfüllte alle Selektionskriterien

Dr. Boninis Arbeitsgruppe isolierte WT1-spezifische T-Zellen von 15 gesunden Spendern, bei 14 gelang die Expansion. TCR erkennen WT1 nur in Anwesenheit von HLA, dem humanen MHC. HLA1 nimmt dabei eine Schlüsselrolle ein: Es präsentiert den zytotoxischen T-Zellen die Antigene von Tumoren. Die Killerzellen werden aber nur dann aktiviert, wenn die an das Antigen gebundenen HLA der Klasse 1 mit den Klasse-1-Molekülen der CD8-Zellen identisch sind (HLA-Restriktion der Zelllyse).

Um eine T-Zelltherapie zu entwickeln, mit der sich verschiedene Krebsarten behandeln lassen, mussten TCR identifiziert werden, die mehrere WT1-Epitope erkennen können, mit unterschiedlichen HLA-Klasse-1-Restriktionen. Von den 19 infrage kommenden TCR in der Pipeline blieb letztendlich nur einer übrig, der alle Selektionskriterien erfüllte.² Das Peptid WT1_37-45 erwies sich als der geeignete Kandidat. Dessen spezifische Sequenz wurde mittels CRISPR-Cas9 in den TRAC-Lokus von T-Zellen eingefügt. Zugleich war ein Knockout des endogenen TCR nötig, da dieser sonst mit dem transgenen in Konkurrenz treten könnte.

Ein ­WT1_37-45 spezifischer TCR erwies sich als zytotoxisch gegenüber AML- und ALL-Blasten sowie Glioblastomzellen in vitro und in vivo und zeigte keine Toxizität bei Nicht-Krebszellen. Diese genetisch veränderten T-Zellen befinden sich in der klinischen Entwicklung für die AML-Therapie und könnten sich für weitere WT1-exprimierende Tumoren als wertvolles Tool erweisen.

* T-Zellrezeptor
** Major Histocompatibility Complex

Quellen:
1. Bonini C et al. Molecular Analysis for Precision Oncology Congress 2022; Keynote Lecture „Cancer immunotherapy with genome edited T cells“
2. Ruggiero E et al. Sci Transl Med 2022; 14: eabg8027; DOI: 10.1126/scitranslmed.abg8027
Molecular Analysis for Precision Oncology Congress­ 2022