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VAN DER HEIDEN P, MARIJT E, FALKENBURG F, ET AL.

Control of Cytomegalovirus viremia after allogeneic stem cell transplantation: a review on CMV-specific T cell reconstitution

Biol Blood Marrow Transplant 2018 Feb 2 [Epub ahead of print]

SINTESI

I pazienti sottoposti a trapianto allogenico di cellule staminali (allo-SCT) presentano un rischio significativo di riattivazione degli herpesvirus endogeni, quali citomegalovirus (CMV), Epstein-Barr virus (EBV) e varicella-zoster, la cui presenza in forma latente nell'organismo nei soggetti immunocompetenti viene tenuta sotto controllo da cellule T memoria circolanti specifiche, che possono comprendere fino al 40% del repertorio T completo.
A seguito della profonda e prolungata carenza di linfociti T che segue il trapianto, specie in presenza di fattori di rischio quali la comparsa di graft-versus-host disease (GVHD), l'utilizzo di donatori mismatched o di tecniche di T-deplezione, i soggetti sieropositivi possono presentare la riattivazione di herpesvirus endogeni, fra i quali il più frequente è il CMV. Nonostante l'utilizzo di strategie pre-emptive di controllo della riattivazione dell'infezione da CMV (valganciclovir orale in presenza di un carico virale aumentato al monitoraggio tramite PCR quantitativa), l'incidenza di infezioni da CMV, quali polmoniti, coliti o encefaliti, è di circa il 10% a 1 anno nei pazienti CMV-sieropositivi dopo allo-SCT.
È quindi evidente la necessità di un'immunità cellulo-mediata CMV-specifica per il controllo a lungo termine del CMV e la prevenzione della riattivazione virale nei riceventi CMV-sieropositivi. Per questa categoria di pazienti, la dimostrazione che anche piccolissime quantità di cellule T del donatore nel trapianto hanno effetti positivi nel controllo del virus porta generalmente a selezionare donatori CMV-sieropositivi.
In questa review, vengono analizzate le evidenze sull'influenza dello stato sierologico CMV-specifico del donatore sul rischio di riattivazione del CMV post-allotrapianto e la sicurezza e l'efficacia di approcci di terapia cellulare adottiva utilizzando cellule T CMV-specifiche del donatore o di una terza parte, quando queste non fossero disponibili.

Influenza dello stato sierologico CMV del donatore sulla ricostituzione delle cellule T CMV-specifiche e sull'infezione da CMV
Diversi studi dimostrano una migliore ricostituzione T-cellulare CMV-specifica e minori morbilità e mortalità associate al CMV nei pazienti CMV-sieropositivi riceventi un trapianto da un donatore CMV-sieropositivo (R+D+) rispetto ai pazienti CMV-sieropositivi riceventi un trapianto CMV-sieronegativo (R+D-). In questa ultima categoria di pazienti (R+D-), infatti, non sono presenti linfociti T memoria CMV-specifici nel trapianto e l'immunità antivirale a breve termine dipende unicamente da eventuali cellule T memoria residue del ricevente (che vengono però attaccate dai linfociti alloreattivi del donatore) o dallo sviluppo di una risposta immune primaria CMV-specifica da parte dei linfociti T del donatore.
Cellule T primarie anti-CMV del donatore possono originarsi nel periodo post-trapianto, per sviluppo timico o a partire dai linfociti T maturi naïve presenti nel trapianto. Alla fine, dopo un periodo di tempo variabile fra i 6 mesi e diversi anni, la maggior parte dei pazienti R+D- sviluppa una immunità CMV-specifica. È quindi possibile concepire l'utilizzo di strategie di immunoterapia T cellulare adottiva (adoptive T cell transfer, ACT) che proteggano i pazienti dalla riattivazione del CMV nel periodo di immunodeficienza post-trapianto.

Terapia cellulare adottiva per la prevenzione e il trattamento della malattia da CMV dopo allo-SCT
Diversi studi (tutti di fase 1/2, con un numero relativamente piccolo di pazienti) hanno indagato l'utilizzo dell'immunoterapia adottiva con cellule T purificate anti-CMV per il trattamento profilattico, pre-emptive o terapeutico della riattivazione persistente e dell'infezione da CMV. Le evidenze disponibili dimostrano la sicurezza di questo approccio e un'associazione fra la terapia cellulare e la clearance virale, ma mancano trial di efficacia di fase 3, così come la dimostrazione che la ricostituzione dell'immunità anti-CMV osservata in vivo sia direttamente legata all'infusione delle cellule T del donatore.
Due approcci principali sono stati utilizzati fino ad oggi per la produzione di cellule T CMV-specifiche da trasfondere:

  • la selezione e l'espansione in vitro di linee cellulari T specifiche anti-CMV tramite ripetuti cicli di stimolazione antigenica;
  • l'isolamento diretto (mediante sistemi a biglie magnetiche) di cellule T CMV-specifiche.

Nel secondo caso, il numero di linfociti T specifici che viene trasfuso è generalmente inferiore, tuttavia è possibile attendersi una migliore capacità proliferativa e persistenza delle cellule infuse, a minor rischio di esaurimento, a differenza delle colture espanse in vitro. Nei casi in cui è possibile attendere la proliferazione in vivo dei linfociti T trasfusi (ad es. nei casi di ACT profilattica), l'utilizzo di cellule T CMV-specifiche non espanse in vitro può rappresentare una migliore strategia per la ricostituzione a lungo termine dell'immunità antivirale.
Una limitazione degli studi clinici fino ad oggi condotti è stata l'esclusione dei pazienti con GVHD attiva riceventi una immunosoppressione sistemica, i quali tuttavia rappresentano una categoria particolarmente a rischio di riattivazione del CMV. In futuro, potrà essere considerata l'inclusione negli studi clinici di ACT dei pazienti con GVHD attiva, specialmente in caso di utilizzo di prodotti cellulari altamente purificati, poiché il rischio di tali prodotti di indurre o aggravare la GVHD appare minimo.
Una seconda, e più rilevante, limitazione all'applicazione clinica della ACT CMV-specifica è che la possibilità di isolare cellule T memoria CMV-specifiche dal donatore è ristretta ai donatori CMV-sieropositivi, escludendo quindi da questo approccio i pazienti R+D-, che presentano tuttavia un rischio particolarmente alto di infezione da CMV. Una possibilità alternativa consisterebbe nell'infusione di cellule T CMV-specifiche autologhe del ricevente, prelevate prima del trapianto, ma l'uso di terapie cellulari CMV-specifiche autologhe non è stato ancora studiato in un trial clinico. Un'ulteriore possibilità per i pazienti R+D- può essere basata sull'utilizzo di cellule T anti-CMV isolate da un donatore terzo CMV-sieropositivo (third-party donor, TPD).

Immunoterapia cellulare adottiva utilizzando cellule T CMV-specifiche di un donatore terzo
L'utilizzo di cellule T CMV-specifiche derivate da un TPD permette la formazione di una banca di linee cellulari T da donatori CMV-sieropositivi, con differente specificità HLA. Queste linee cellulari potrebbero essere utilizzate immediatamente per trattare una viremia persistente oppure una infezione da CMV, senza i ritardi collegati all'isolamento e la manipolazione di linfociti del donatore. È probabile che sia la potenziale efficacia sia la sicurezza di questo approccio dipendano dal grado di compatibilità HLA fra il donatore terzo e il rispettivo paziente e donatore di cellule staminali. In presenza di alloreattività, infatti, si potrebbero determinare reazioni di GVHD (verso il ricevente) o di rigetto del trapianto (verso il donatore) da parte delle cellule infuse. Al contrario, un rigetto delle cellule T infuse da parte dei linfociti HLA-alloreattivi del donatore inficerebbe l'efficacia del trattamento.
Un approccio di questo tipo, basato sull'infusione di linee cellulari espanse in vitro virus-specifiche in 50 pazienti con infezioni gravi resistenti da CMV, EBV o adenovirus ha indotto un tasso complessivo di risposte complete o parziali pari al 74%. In generale, per la protezione immediata a breve termine dei pazienti R+D- con viremia persistente o malattia da CMV, l'uso di grandi quantità di cellule T CMV-specifiche provenienti da donatori terzi dovrebbe risultare più efficace dell'utilizzo di linfociti T non espansi, la cui sopravvivenza in vivo potrebbe non essere sufficiente a garantire lo sviluppo di una risposta immune specifica.

Per i pazienti R+D- potenziali strategie future alternative potrebbero essere rappresentate dall'utilizzo di cellule T del donatore CMV-sieronegativo ingegnerizzati a esprimere un T cell receptor (TCR) CMV-specifico oppure coltivate in vitro al fine di acquisire una specificità anti-CMV. Sperimentazioni cliniche sono in corso per valutare la fattibilità di questi approcci.

CONCLUSIONI

Nonostante l'utilizzo di strategie farmacologiche pre-emptive per controllare la viremia da CMV post allo-SCT, le infezioni da CMV non vengono prevenute in tutti i pazienti. La selezione di un donatore CMV-sieropositivo per un paziente CMV-sieropositivo può potenziare efficacemente la ricostituzione T-cellulare CMV-specifica e ridurre significativamente l'incidenza di infezione da CMV. Diversi studi clinici dimostrano che la terapia cellulare adottiva con cellule T del donatore CMV-specifiche è fattibile e sicura, ma per fornire prove definitive di efficacia saranno necessari studi controllati di fase 3 con un numero significativo di pazienti.

L'infusione di linee cellulari T CMV-specifiche ottenute da un donatore terzo potrebbe essere utilizzata per fornire una protezione a breve termine e un controllo temporaneo della riattivazione e infezione da CMV nei pazienti sottoposti ad allo-SCT, ma l'efficacia di questo trattamento, il ruolo della compatibilità HLA fra il donatore terzo e il ricevente e la persistenza dei linfociti T trasfusi in relazione alla comparsa di GVHD dovranno anche essere valutati attraverso studi clinici appropriati.

 

COMMENTO

a cura di Leonardo Potenza
Unità Operativa Complessa e Cattedra di Ematologia, Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche Materno-infantili e dell'Adulto, Azienda Ospedaliero-Universitaria Policlinico, Modena

Il trapianto di cellule staminali emopoietiche allogeniche (allo-SCT) è un'opzione terapeutica potenzialmente curativa per numerose neoplasie maligne ematologiche. Tuttavia, il profondo e prolungato deficit dei linfociti T, conseguente alla procedura, espone i pazienti a un elevato rischio di complicanze infettive, in particolare quelle da citomegalovirus (CMV).

Dal 45% al 60% dei riceventi allo-SCT sono sieropositivi per CMV con ovvie implicazioni in termini di riattivazione dell'infezione latente del virus. Numerosi studi riportano che i riceventi di allo-SCT sono a rischio di malattia da CMV non appena si instaura il deficit dei linfociti T specifici per il virus (CMV-T cells).

Nonostante la possibilità di trattamento antivirale pre-emptive, il 10% circa dei pazienti trapiantati sieropositivi per CMV sviluppa malattia da CMV nel primo anno post-trapianto. Questi dati sottolineano la necessità di ottenere una efficace immunità adattiva contro CMV in questo setting di pazienti.

I fattori di rischio per malattia da CMV sono vari e includono: GVHD, donatore HLA non identico, prolungata terapia immunosoppressiva o procedura trapiantologica che preveda deplezione delle cellule T. Un altro fattore che incrementa il rischio di malattia da CMV è la disparità sierologica tra ricevente e donatore, in particolare, quando il ricevente è positivo e il donatore è negativo.

Numerosi trial hanno descritto l'utilizzo di infusione adottiva di cellule T (ACT) CMV-specifica, dimostrandone la sicurezza, la possibilità di esecuzione e l'associazione con la clearance del virus, ma nessuno di essi era un trial di fase 3.

Le due metodiche consuete di espansione di cellule T CMV-specifiche da utilizzare per ACT (isolamento diretto e selezione tramite espansione) dimostrano efficacia variabile in termini di resa di espansione e attività a lungo termine delle cellule, ma sono possibili solo in caso di donatori sieropositivi per CMV.

Per quei riceventi di allo-SCT da donatore sieronegativo, tale limitazione potrebbe essere superata da ACT derivante da un donatore terzo. Tuttavia, si devono considerare i rischi di GVHD e di rigetto relativi alla compatibilità del donatore terzo sia con ricevente sia con donatore di cellule staminali. I dati di efficacia di questo approccio sono molto incoraggianti con risposte complete e parziali in due terzi dei pazienti con infezioni virali resistenti.

Un'ulteriore strategia potrebbe essere rappresentata dalla possibilità di ingegnerizzare i linfociti di un donatore sieronegativo con un recettore T CMV-specifico.

In conclusione, i progressi tecnici stanno fornendo nuove speranze riguardo la possibilità di ridurre l'incidenza di infezione e malattia da CMV nei riceventi di allo-SCT. La comunità scientifica rimane in attesa dei risultati degli studi in corso!

AINF-1280236-0000-PVR-NL-02/2021
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