Сравнительная характеристика клеточного состава и функциональных свойств анти-CD19-биомедицинских клеточных продуктов, произведенных с помощью платформ CliniMACS Prodigy и G-Rex

На сегодняшний день применение анти-CD19-биомедицинских клеточных продуктов (БМКП) для лечения В-клеточных опухолей становится все более популярным и показывает впечатляющие результаты. Разработано несколько биореакторов, позволяющих производить высококачественные клеточные продукты для последующего клинического применения, вопрос выбора которых остается актуальным. В данном исследовании представлена сравнительная характеристика иммунофенотипических и функциональных свойств анти-CD19-БМКП, произведенных с помощью автоматизированной системы CliniMACS Prodigy (Milteny Biotec, Германия) и неавтоматизированной платформы G-Rex 10M-CS (Wilson Wolf, США). Производство БМКП и последующая CAR-Tклеточная терапия осуществлялись на базе ФГБУ «НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева». Донорами Т-лимфоцитов являлись пациенты, перенесшие ТГСК, а также аутологичные и аллогенные доноры. В исследование были включены 26 анти-CD19-БМКП, производство которых осуществлялось в соответствии с требованиями GMP с использованием автоматизированной системы CliniMACS Prodigy, а также 25 клеточных продуктов, полученных с помощью платформы G-Rex. Исследование одобрено независимым этическим комитетом и утверждено решением ученого совета НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева. Контроль качества осуществлялся на протяжении всего производственного цикла и включал в себя оценку клеточного состава, выживаемости, эффективности трансдукции, клеточной экспансии, экспрессии маркеров истощения, а также противоопухолевой анти-CD19-специфической активности. Исследование показало, что в финале производства мы получаем стабильные высококачественные продукты с достаточной для последующей CAR-T-терапии клеточной экспансией, жизнеспособностью и трансдукцией Т-лимфоцитов при использовании обеих производственных платформ. При этом медиана эффективности трансдукции была статистически значимо выше в БМКП, изготовленных с использованием платформы CliniMACS Prodigy, и составила 41%, в то время как при производстве с помощью биореактора G-Rex она достигла 26%. Исследование показало, что в анти-CD19-БМКП наблюдаются преобладание популяции Tcm над Tem, низкая экспрессия маркеров клеточного истощения, а также выраженная анти-CD19-специфическая активность. Однако в БМКП, произведенных с помощью платформы CliniMACS Prodigy, содержание Tcm статистически значимо выше по сравнению с продуктами, изготовленными в биореакторе G-Rex (86,7% CD8⁺ Тcm-лимфоцитов и 82,3% CD4⁺ Тcm-лимфоцитов для CliniMACS Prodigy; 69,0% CD8⁺ Тcm-лимфоцитов и 72,0% CD4⁺ Тcm-лимфоцитов для G-Rex). Несмотря на более низкое содержание анти-CD19 CAR-Т-лимфоцитов в финальных клеточных продуктах, полученных в биореакторе G-Rex, во всех процессах этого количества было достаточно для последующей CAR-T-терапии. Таким образом, платформы CliniMACS Prodigy и G-Rex могут быть использованы для производства высококачественных анти-CD19-БМКП. 

1. Rotte A., Frigault M.J., Ansari A., Gliner B., Heery C., Shah B. Dose-response correlation for CAR-T cells: a systematic review of clinical studies. J Immunother Cancer 2022; 10 (12): e005678.

2. Albinger N., Hartmann J., Ullrich E. Current status and perspective of CAR-T and CAR-NK cell therapy trials in Germany. Gene Ther 2021; 28 (9): 513–27.

3. Liu E., Marin D., Banerjee P., Macapinlac H.A., Thompson P., Basar R., et al. Use of CAR-Transduced Natural Killer Cells in CD19-Positive Lymphoid Tumors. N Engl J Med 2020; 382 (6): 545–53.

4. Saura-Esteller J., de Jong M., King L.A., Ensing E., Winograd B., de Gruijl T.D., et al. Gamma Delta T-Cell Based Cancer Immunotherapy: Past-Present-Future. Front Immunol 2022; 13: 915837.

5. Hadiloo K., Tahmasebi S., Esmaeilzadeh A. CAR-NKT cell therapy: a new promising paradigm of cancer immunotherapy. Cancer Cell Int 2023; 23 (1): 86.

6. Pan K., Farrukh H., Chittepu V.C.S.R., Xu H., Pan C., Zhu Z. CAR race to cancer immunotherapy: from CAR T, CAR NK to CAR macrophage therapy. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 2022; 41 (1): 119.

7. Chen Y-J., Abila B., Mostafa Kamel Y. CAR-T: What Is Next? Cancers (Basel) 2023;15 (3): 663.

8. Awasthi R., Maier HJ., Zhang J., Lim S. Kymriah® (tisagenlecleucel) - An overview of the clinical development journey of the first approved CAR-T therapy. Hum Vaccin Immunother 2023; 19 (1): 2210046.

9. Papadouli I., Mueller-Berghaus J., Beuneu C., Ali S., Hofner B., Petavy F., et al. EMA Review of Axicabtagene Ciloleucel (Yescarta) for the Treatment of Diffuse Large B-Cell Lymphoma. Oncologist 2020; 25 (10): 894–902.

10. Arcangeli S., Falcone L., Camisa B., De Girardi F., Biondi M., Giglio F., et al. Next-Generation Manufacturing Protocols Enriching TSCM CAR T Cells Can Overcome Disease-Specific T Cell Defects in Cancer Patients. Frontiers in Immunology 2020; 11: 1217.

11. Erdoğan E., Yalçın K., Hemşinlioğlu C., Sezgin A., Seyis U., Kançağı D.D., et al. Preliminary Report of the Academic CAR-T (ISIKOK-19) Cell Clinical Trial in Turkey: Characterization of Product and Outcomes of Clinical Application. Turk J Haematol 2022; 39 (3): 206–10.

12. Ganeeva I., Zmievskaya E., Valiullina A., Kudriaeva A., Miftakhova R., Rybalov A., et al. Recent Advances in the Development of Bioreactors for Manufacturing of Adoptive Cell Immunotherapies. Bioengineering (Basel) 2022;9 (12): 808.

13. Mock U., Nickolay L., Philip B., Cheung GW-K., Zhan H., Johnston I.C.D., et al. Automated manufacturing of chimeric antigen receptor T cells for adoptive immunotherapy using CliniMACS prodigy. Cytotherapy 2016; 18 (8): 1002–11.

14. Gee AP. GMP CAR-T cell production. Best Pract Res Clin Haematol 2018; 31 (2): 126–34.

15. Castella M., Boronat A., Martín-Ibáñez R., Rodríguez V., Suñé G., Caballero M., et al. Development of a Novel Anti-CD19 Chimeric Antigen Receptor: A Paradigm for an Affordable CAR T Cell Production at Academic Institutions. Mol Ther Methods Clin Dev 2019; 12: 134–44.

16. Zhu F., Shah N., Xu H., Schneider D., Orentas R., Dropulic B., et al. Closed-system manufacturing of CD19 and dual-targeted CD20/19 chimeric antigen receptor T cells using the CliniMACS Prodigy device at an academic medical center. Cytotherapy Mar; 20 (3): 394–406.

17. Maschan M., Caimi P.F., Reese-Koc J., Sanchez G.P., Sharma A.A., Molostova O., et al. Multiple site place-of-care manufactured anti-CD19 CAR-T cells induce high remission rates in B-cell malignancy patients. Nat Commun 2021; 12 (1): 7200.

18. Bajgain P., Mucharla R., Wilson J., Welch D., Anurathapan U., Liang B., et al. Optimizing the production of suspension cells using the G-Rex “M” series. Mol Ther Methods Clin Dev 2014; 1: 14015.

19. Gagliardi C., Khalil M., Foster A.E. Streamlined production of genetically modified T cells with activation, transduction and expansion in closed-system G-Rex bioreactors. Cytotherapy 2019; 21 (12): 1246–57.

20. Song H.W., Somerville R.P., Stroncek D.F., Highfill S.L. Scaling up and scaling out: Advances and challenges in manufacturing engineered T cell therapies. Int Rev Immunol 2022; 41 (6): 638–48.

21. Malakhova E., Pershin D., Kulakovskaya E., Vedmedskaia V., Fadeeva M., Lodoeva O., et al. Extended characterization of anti-CD19 CAR T cell products manufactured at the point of care using the CliniMACS Prodigy System: comparison of donor sources and process duration. Cytotherapy 2024; S1465324924000677.

22. Sahin I., Eturi A., De Souza A., Pamarthy S., Tavora F., Giles F.J., et al. Glycogen synthase kinase-3 beta inhibitors as novel cancer treatments and modulators of antitumor immune responses. Cancer Biol Ther 2019; 20 (8): 1047–56.

23. Sommermeyer D., Hudecek M., Kosasih P.L., Gogishvili T., Maloney D.G., Turtle C.J., et al. Chimeric antigen receptor-modified T cells derived from defined CD8+ and CD4+ subsets confer superior antitumor reactivity in vivo. Leukemia 2016; 30 (2): 492–500.

24. Castella M., Caballero-Baños M., Ortiz-Maldonado V., González-Navarro E.A., Suñé G., Antoñana-Vidósola A., et al. Point-Of-Care CAR T-Cell Production (ARI-0001) Using a Closed Semi-automatic Bioreactor: Experience From an Academic Phase I Clinical Trial. Front Immunol 2020; 11: 482.

25. Kawalekar O.U., O’Connor R.S., Fraietta J.A., Guo L., McGettigan S.E., Posey A.D., et al. Distinct Signaling of Coreceptors Regulates Specific Metabolism Pathways and Impacts Memory Development in CAR T Cells. Immunity 2016; 44 (2): 380–90.

26. Josefsson S.E., Beiske K., Blaker Y.N., Førsund M.S., Holte H., Østenstad B., et al. TIGIT and PD-1 Mark Intratumoral T Cells with Reduced Effector Function in B-cell Non-Hodgkin Lymphoma. Cancer Immunol Res 2019; 7 (3): 355–62.

27. Jackson Z., Hong C., Schauner R., Dropulic B., Caimi P.F., de Lima M., et al. Sequential Single-Cell Transcriptional and Protein Marker Profiling Reveals TIGIT as a Marker of CD19 CAR-T Cell Dysfunction in Patients with Non-Hodgkin Lymphoma. Cancer Discov 2022; 12 (8): 1886–903.