Les cellules T dotées d’une spécificité tumorale grâce à l’expression d’un récepteur antigénique chimérique (chimeric antigen receptor ; CAR) prennent de plus en plus d’importance. Elles sont déjà de plus en plus utilisées dans la thérapie cellulaire adoptive pour lutter contre le cancer. Le grand avantage du transfert d’un CAR par rapport au transfert d’un récepteur de cellules T normales (T-cell receptor ; TCR) est qu’un CAR peut reconnaître la tumeur indépendamment du CMH.
Les cellules T dotées d’une spécificité tumorale grâce à l’expression d’un récepteur antigénique chimérique (chimeric antigen receptor ; CAR) prennent de plus en plus d’importance. Elles sont déjà de plus en plus utilisées dans la thérapie cellulaire adoptive pour lutter contre le cancer. Le concept CAR a été initialement développé à la fin des années 1980 par Zelig Eshhar (Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israël) [1,2]. La plupart des CAR sont constitués d’une construction scFv dérivée d’anticorps qui se lie à l’antigène tumoral. (fragment variable à chaîne unique, qui est une protéine de fusion artificielle composée d’une partie variable d’une chaîne légère et d’une chaîne lourde d’une immunoglobuline) et la partie intracellulaire de la chaîne CD3ζ, qui est en do dièse est associé à un ou plusieurs domaines costimulatoires [3]. Cette structure modulaire permet l’activation des cellules T spécifiques de l’antigène en réponse à la reconnaissance spécifique des antigènes à la surface des cellules malignes, initiée par la liaison du scFv, et la signalisation subséquente via la chaîne CD3ζ ainsi que via le domaine costimulateur [3]. La costimulation se fait généralement soit par CD28 (superfamille des immunoglobulines), soit par 4-1BB (superfamille des récepteurs du TNF) [3]. Cependant, il existe de nombreux autres formats. Le grand avantage du transfert d’un CAR par rapport au transfert d’un récepteur de cellules T normales (T-cell receptor ; TCR) est qu’un CAR peut reconnaître la tumeur indépendamment du CMH.
Cette technologie a permis jusqu’à présent de développer des CARs ciblant différents antigènes de surface cellulaire sur des tumeurs solides ou hématologiques. Les cellules CAR-T, spécifiques d’antigènes cibles tels que CD19 sur les cellules B ou l’antigène de maturation des cellules B (BCMA) sur les plasmocytes, ont entraîné des régressions cliniques impressionnantes dans les leucémies, les lymphomes ou les myélomes dans plusieurs études cliniques [4–6]. Des résultats comme ceux-ci ont notamment conduit à à l’approbation de Tisagenlecleucel pour le traitement de la leucémie aiguë lymphoblastique à cellules B (LAL), d’Axicabtagen-Ciloleucel pour le traitement du lymphome agressif à cellules B non hodgkinien, Brexucabtagene-Autoleucel pour le traitement du lymphome à cellules du manteau, Lisocabtagene-Maraleucel contre le lymphome à grandes cellules B et Idecabtagene-Vicleucel et Ciltacabtagene-Autoleucel pour le traitement du myélome multiple par Administration américaine des denrées alimentaires et des médicaments (FDA) et la Agence européenne des médicaments (EMA) [3].
Comme la plupart des essais cliniques se concentrent sur l’élimination des tumeurs hématologiques, le développement des cellules CAR-T contre les tumeurs solides est à la traîne (revue détaillée sur [7–11]). Si l’on considère la répartition géographique des essais cliniques sur les cellules CAR-T contre les tumeurs solides enregistrés sur Clinicaltrials.gov (n=352 ; dernière évaluation le 13 juillet 2023), il apparaît clairement que la plupart de ces essais sont menés en Chine (n=199 ; 55,1%). En deuxième position, on trouve les États-Unis (n=129 ; 35,7%). Très peu d’études sont menées en Europe (Allemagne n=3, Suisse n=1), en Australie et dans le reste de l’Asie (ensemble n=33 ; 9,2%) (tableau 1).
Formats CAR
Depuis la publication du premier concept CAR par Zelig Eshhar en 1989 [1,2], les CAR n’ont cessé d’évoluer. Plusieurs générations de CAR ont ainsi vu le jour, basées sur la structure de base du concept CAR initial. Le CAR classique comprend toujours un scFv à base d’anticorps qui peut se lier à l’antigène tumoral. Dans les CAR de première génération (figure 1), le scFv est lié soit au domaine de signalisation intracellulaire de FcεRIγ, soit à CD3ζ, via un lieur flexible et un domaine transmembranaire [11,12].
La plupart des études cliniques enregistrées sur les cellules CAR-T contre les tumeurs solides utilisent un CAR de deuxième génération [11,12], qui contient également un domaine de costimulation (Fig. 1). La costimulation est généralement assurée par CD28 ou 4-1BB [3]. La costimulation du CD28 soutient physiologiquement la production d’IL-2, -6, -10 et d’autres interleukines, ainsi que la progression du cycle cellulaire, la survie, la différenciation et la fonction cytolytique des lymphocytes T [13]. Dans de nombreuses études utilisant des CAR avec un domaine de signalisation CD28, des effets antitumoraux efficaces et rapides ont été observés. Cependant, ceux-ci étaient de courte durée et associés à une survie limitée in vivo par rapport, par exemple, aux CARs avec un domaine de signalisation 4-1BB [14]. La signalisation physiologique 4-1BB dans les cellules T augmente la progression et la prolifération du cycle cellulaire, la sécrétion de cytokines, le potentiel cytolytique des cellules T et inhibe la délétion clonale ainsi que la mort cellulaire induite par l’activation (activation-induced cell death, AICD) [15,16]. Les CARs contenant 4-1BB comme domaine de signalisation ont non seulement permis une activation cellulaire plus robuste, une persistance accrue in vivo, mais ont également favorisé la différenciation des cellules CAR-T vers des cellules à mémoire centrale(central memory cells) [4,14,17–24].
Les CARs de troisième génération [11,12] contiennent des combinaisons de domaines costimulants : CD28/4-1BB, 4-1BB/CD28 ou OX40/CD28 (Fig. 1) [25,26]. Les CAR de quatrième génération sont en principe des CAR de deuxième génération avec des caractéristiques supplémentaires. Les TRUCK (T cells redirected for universal cytokine-mediated killing) sont modifiées pour produire des cytokines de manière très localisée [27]. Les effets induits dépendent du type de cytokines sécrétées : Par exemple, l’IL-12 peut activer une réponse immunitaire innée contre la tumeur [28], provoque une moindre susceptibilité aux effets inhibiteurs des cellules T régulatrices (Tregs) [29] et augmente la sécrétion de cytokines et la prolifération des cellules T [30,31]. En revanche, l’IL-15 augmente l’activité antitumorale des cellules CAR-T [32].
Les cellules 4SCART (cellules T CAR de sécurité) constituent une autre variante de la quatrième génération. Ces cellules T sont transduites simultanément avec un CAR et une caspase 9 inductible (iCASP9), par mesure de précaution contre les événements indésirables. L’iCASP9 peut être induit par l’ajout de rapamycine, ce qui entraîne l’apoptose des cellules CAR-T. Les cellules CAR-T sont alors détruites.
Technologies de transfert
Une nécessité essentielle dans la production de cellules CAR-T est de trouver une méthode appropriée pour transférer le CAR dans les cellules T. Les cellules CAR-T peuvent être produites à l’aide d’une méthode de transfert de cellules CAR. Différentes méthodes existantes peuvent être utilisées à cet effet. La plupart des études cliniques utilisent une méthode de transfert viral (rétrovirale ou lentivirale) pour introduire le CAR de manière stable dans les cellules T. Les cellules T sont ensuite transférées dans le système immunitaire. Au cours de ce processus, un gène codant pour CAR est transporté du virus vers la cellule T, où il est intégré de manière stable dans l’ADN génomique. Les descendants de ces cellules transduites portent tous le gène CAR et peuvent exprimer le récepteur à la surface de leurs cellules. Les inconvénients de la transduction virale sont l’intégration arbitraire dans le génome de la cellule hôte, qui peut entraîner la destruction ou l’activation de certains gènes (c’est-à-dire la mutagenèse par insertion), et l’introduction de matériel/gènes viraux. Cette méthode peut entraîner des effets secondaires graves chez les patients traités avec des CAR-T cells. Lamers et al. ont par exemple décrit le développement de réponses immunitaires au transgène codant pour le récepteur et au vecteur rétroviral [33].
Certains essais cliniques utilisent un système d’administration de gènes non viral ou une méthode de transfert qui intègre le gène CAR à un site spécifique (par exemple, le système Sleeping Beauty Transposon [34–37], le système PiggyBac Transposon [36,37], CRISPR-Cas9 [38]). La transfection d’ADN ou d’ARN sont d’autres systèmes de transfert [39], mais ils ne conduisent pas à l’intégration de la séquence codante CAR dans le génome de la cellule hôte. L’expression transitoire du CAR qui en résulte présente certains avantages.
CAR-T cells against solid tumors – selection of antigen and safety precautions
L’utilisation clinique des CAR-T cells est à la traîne dans le traitement des tumeurs solides, comme décrit ci-dessus, contrairement au succès des CAR-T cells dans le traitement des tumeurs hématologiques. L’une des raisons est que CD19 et BCMA sont des antigènes cibles exprimés spécifiquement par les cellules B ou les plasmocytes, respectivement, et que leur élimination complète est relativement inoffensive. D’autres antigènes, en particulier sur les tumeurs solides, sont souvent exprimés sur les tissus sains, ce qui rend difficile le choix d’un antigène cible approprié.
Sélection de l’antigène
Les antigènes cibles idéaux sur les tumeurs solides combinent trois caractéristiques essentielles :
- une expression uniforme à la surface des cellules malignes, ce qui réduit le risque de variants d’échappement antigène-négatif.
- Une absence d’expression sur les cellules non malignes (c.-à-d. une expression exclusive sur les cellules tumorales), ce qui évite le risque d’effets secondaires graves et potentiellement mortels dus à l’activité on-target/off-tumor des CAR-T cells [40,41].
- Un rôle crucial en tant que pilote oncogène dans les cellules cancéreuses, empêchant la régulation négative de l’antigène en raison d’un avantage sélectif de survie des cellules malignes.
- De plus, la coexpression de l’antigène sur des cellules voisines au sein du microenvironnement tumoral (par exemple sur les vaisseaux associés à la tumeur, les fibroblastes et les macrophages) constitue une autre caractéristique positive d’un antigène cible idéal, car la structure d’approvisionnement de la tumeur peut être attaquée par le traitement spécifique à l’antigène.
Le deuxième point en particulier constitue le plus grand problème pour le développement de cellules CAR-T contre les tumeurs solides, car la plupart des antigènes exprimés sur les tumeurs solides sont également exprimés sur des tissus sains importants. Cela peut entraîner une réaction indésirable on-target/off-tumor et des effets secondaires associés. Néanmoins, de nombreux types de tumeurs solides différentes (81 entités cancéreuses au total) dans 20 organes au total sont combattues avec des cellules CAR-T spécifiques de 63 antigènes différents (tableau 2). De nombreuses études cliniques portent en particulier sur des tumeurs du cerveau/SNC, du foie, du pancréas et des poumons (n=103, 68, 68 et 62, respectivement) ; Tab. 2). Cela pourrait être dû à l’importance des besoins médicaux et/ou à l’absence de thérapies alternatives efficaces pour les tumeurs dans les organes concernés.
Mesures de sécurité
Lorsqu’un antigène cible est reconnu par des cellules CAR-T transférées sur des tissus sains, des effets secondaires indésirables et graves peuvent survenir. Plusieurs stratégies ont été développées afin de pouvoir désactiver les cellules CAR-T le plus rapidement possible en cas de toxicité chez le patient. La rapamycine, une molécule capable d’induire la dimérisation de constructions, peut par exemple être utilisée pour activer une caspase 9 inductible. Dans 4SCART, ces constructions inductibles sont transférées dans les cellules T en même temps que le CAR, sous forme de ce que l’on appelle un suicide switch (figure 1). Après la dimérisation induite par la rapamycine, la caspase 9 initie l’apoptose des cellules T CAR. Cela permet également d’éliminer les activités indésirables/inattendues des cellules T contre les tissus sains(effets on-target/off-tumor) [42,43]. D’autres commutateurs possibles, tels que la stratégie herpès simplex virus thymidine kinase/ganciclovir (HSV-tk/GCV) [44,45] sont déjà utilisés [11].
Une mesure de sécurité particulière pour contourner une auto-immunité prolongée induite par une réaction On-Target/Off-Tumor du CAR est la transfection du CAR par électroporation de l’ARNm [11]. Nous avons déjà montré dans plusieurs publications que la transfection transitoire de cellules T avec des CARs par électroporation d’ARNm peut être un outil efficace et sûr dans l’immunothérapie du cancer [46-50]. Le procédé d’électroporation repose sur des mécanismes physico-chimiques complexes qui, par l’application de champs électriques, conduisent à la perforation de la membrane plasmique et permettent ensuite l’entrée de l’ARNm dans le cytosol [51]. L’utilisation de cellules CAR-T transfectées par ARN présente l’avantage de limiter l’expression du récepteur dans le temps, ce qui limite également la toxicité potentielle hors cible et sur cible/hors tumeur. La stratégie de transfert CAR-RNA est particulièrement attrayante dans les essais cliniques de phase 0/1 qui étudient de nouveaux antigènes tumoraux pour la thérapie CAR-T-cellulaire avec un profil de sécurité clinique inconnu.
Cellules CAR-T testées en clinique contre le mélanome choroïdien
Étonnamment, seules quatre études cliniques sur les CAR-T cells contre des tumeurs solides se concentrent sur l’entité œil (tableau 2). Parmi ces études, deux visent le rétinoblastome et deux le mélanome choroïdien. Le mélanome de la choroïde (uvéamélanome) est le type de cancer de l’œil le plus fréquent, et il se métastase chez jusqu’à 50% des patients. Les métastases se produisent principalement dans le foie et sont associées à une mauvaise survie moyenne d’environ 12 mois. Malgré d’énormes progrès dans le traitement du mélanome cutané métastatique par un blocage du point de contrôle immunitaire(ICB), il ne montre aucune efficacité dans le mélanome choroïdien. Seul l’agresseur bispécifique des cellules T Tebentafusp (un scFv spécifique de CD3 lié à un TCR soluble qui reconnaît un peptide gp100 présenté par HLA-A2), récemment approuvé, peut atténuer la progression et prolonger la survie globale dans un sous-groupe de patients atteints de mélanome choroïdien métastatique. Les effets positifs observés du tébentafusp sont de courte durée, avec une durée moyenne de survie globale de 22 mois et un taux de survie à trois ans de 24%. De plus, en raison de la restriction HLA-A2, seuls 50% des patients métastatiques sont éligibles à cette option de traitement. C’est pourquoi il existe également un besoin médical important pour des approches de traitement alternatives pour cette entité tumorale.
Actuellement, des patients atteints de mélanome choroïdien sont recrutés dans deux études cliniques sur les cellules CAR-T répertoriées dans la bibliothèque nationale internationale américaine de médecine (www.clinicaltrials.gov) (NCT03893019 contre Cluster of Differentiation 20 [CD20] et NCT03635632 contre Disialoganglioside GD2 [GD2]). Les deux études utilisent des cellules CAR-T qui ciblent des antigènes non spécifiques du mélanome.
La première étude clinique (phase 1 ; NCT03893019), qui utilise des cellules CAR-T spécifiques CD20 de deuxième génération (figure 2A), est sponsorisée par Miltenyi Biomedicine GmbH (Principal Investigator [PI]: Peter Borchmann ; Universitätsklinikum Köln) et recrute principalement des patients atteints de mélanome cutané. En outre, certains patients atteints de mélanome choroïdien sont également traités. CD20 est un antigène cible exprimé sur les cellules B normales et est typiquement utilisé comme antigène cible dans le lymphome non hodgkinien à cellules B [52]. Cependant, il est également exprimé sur un petit sous-groupe de cellules de mélanome [53,54]. Cependant, le ciblage d’un antigène exprimé uniquement sur un petit sous-groupe de cellules cancéreuses pourrait permettre à la tumeur d’échapper facilement au traitement par cellules CAR-T. Les cellules cancéreuses ne peuvent donc pas être traitées par le traitement par cellules CAR-T. Malheureusement, l’état actuel de cette étude clinique n’est pas connu.
Le deuxième essai clinique (également de phase 1 ; NCT03635632) utilise des cellules CAR-T spécifiques de GD2 (figure 2B) et recrute des patients atteints de neuroblastome, de sarcome, de mélanome choroïdien, de cancer du sein ou d’autres types de cancer exprimant GD2. Cette étude, sponsorisée par le Baylor College of Medicine (PI : Bilal Omer ; Baylor College of Medicine), est actuellement active, mais aucun patient n’est actuellement recruté.
En plus du CAR de deuxième génération, les chercheurs transduisent également un récepteur de l’IL-7 constitutivement actif dans les cellules T afin de prolonger la survie des cellules CAR-T après le transfert adoptif. GD2 est exprimée, bien qu’en très faible quantité, dans le cervelet et les nerfs périphériques [55], ce qui rend le traitement avec des CAR-T cells spécifiques de GD2 très risqué si une réaction tumorale On-Target/Off est induite. Aucune donnée n’a non plus été publiée pour cette étude clinique.
En résumé, il existe un grand potentiel pour des essais cliniques avec des cellules CAR-T contre des antigènes spécifiques du mélanome (uvéal), pour lesquels le risque de réaction tumorale on-target/off est faible.
La recherche d’un meilleur antigène tumoral dans le mélanome choroïdien
Comme nous l’avons déjà mentionné dans la section “Les cellules CAR-T contre les tumeurs solides”, la prévention ou la réduction d’une éventuelle réaction on-target/off-tumor est une condition préalable à la recherche de nouveaux antigènes. Au niveau préclinique, l’accent est actuellement mis sur deux antigènes exprimés sur les mélanomes choroïdiens : le récepteur 2 du facteur de croissance épidermique humain (HER2) et le chondroïtine sulfate protéoglycane 4 (CSPG4).
HER2
HER2 est un membre de la famille ErbB des récepteurs tyrosine kinases (EGFR [ErbB-1], HER2 [/neu] [ErbB-2], Her 3 [ErbB-3] et Her 4 [ErbB-4]). Les mutations dans HER2 entraînent une surexpression qui conduit à une activation constitutive et à la division cellulaire incontrôlée qui en résulte. C’est particulièrement vrai pour le cancer du sein, mais aussi pour d’autres types de cancer, comme le cancer de l’ovaire ou les gliomes [56–58].
Comme nous l’avons déjà mentionné, l’utilisation de cellules CAR-T est une arme à double tranchant, car l’efficacité de ces cellules peut également se retourner contre le patient [59]. On ne peut jamais exclure qu’un type de cellule rare mais essentiel exprime l’antigène dans un tissu sain. Des chercheurs du National Cancer Institute ont rapporté un cas qui illustre le potentiel mortel de la toxicité tumorale On-Target/Off de l’antigène HER2. Peu après la perfusion de cellules CAR-T HER2-spécifiques, des symptômes cliniques de syndrome de détresse respiratoire aiguë ont été observés chez un patient atteint d’un cancer colorectal métastatique, nécessitant une respiration artificielle [60]. Malheureusement, le patient est décédé cinq jours après l’apparition de la détresse respiratoire aiguë [60]. La cause du décès était probablement le résultat d’une toxicité on-target/off-tumor causée par de faibles niveaux de HER2 sur les cellules épithéliales dans les poumons. De manière remarquable, le ROC était basé sur le trastuzumab, un anticorps monoclonal approuvé par la FDA, qui a été utilisé à grande échelle sans entraîner de toxicité pulmonaire grave [61]. Cela souligne la nécessité de sélectionner très soigneusement l’antigène cible pour une thérapie CAR-T-cell.
CSPG4
Le deuxième antigène exprimé sur les mélanomes choroïdiens est le chondroïtine sulfate protéoglycane 4 (CSPG4) (figure 3), anciennement connu sous le nom de chondroïtine sulfate protéoglycane associé au mélanome (MCSP) ou antigène associé au mélanome de haut poids moléculaire (HMW-MAA). CSPG4 est une protéine transmembranaire de type 1 à passage unique et a été découverte par Ralph Reisfeld [72]. Nous, ainsi que d’autres groupes de travail [47-50, 62-71], avons principalement travaillé sur le CSPG4. L’expression de CSPG4 est associée à une augmentation de la prolifération et de la survie des cellules tumorales. Ce processus est initié par l’activation de la voie de signalisation MAPK et la présentation croisée de facteurs de croissance [73]. En outre, la CSPG4 joue un rôle dans la motilité cellulaire et l’infiltration tissulaire en raison de son association avec le cytosquelette d’actine et de sa liaison à diverses intégrines et composants de la matrice extracellulaire [74]. En outre, CSPG4 est impliqué dans la formation du placenta [75], l’angiogenèse [76], la formation des réseaux neuronaux [77], le turn-over des kératinocytes et l’homéostasie des cellules souches épidermiques [78].
Plusieurs publications ont décrit l’expression de CSPG4 sur des tissus non pathologiques tels que les précurseurs des cellules du follicule pileux et de l’épiderme, les cellules endothéliales et les péricytes activés (mais pas sur les vaisseaux matures) [79,80], les chondrocytes du cartilage articulaire [81], les cellules musculaires lisses [82] et les cellules de la synapse neuromusculaire du muscle squelettique humain postnatal [83]. Cependant, CSPG4 est exprimé beaucoup plus faiblement sur les tissus sains que sur les cellules tumorales [62,73,84].
Beard et al. ont montré que le CSPG4 était détecté au niveau de l’ARN dans un grand nombre de tissus normaux : notamment le système nerveux central, l’œil, la peau, le tissu adipeux, les vaisseaux sanguins, la vessie, le tractus gastro-intestinal, l’utérus, la prostate, la rate et le thymus [85]. En moyenne, l’ARN CSPG4 est 6,6 fois plus surexprimé dans les tissus malins (mélanome) par rapport aux tissus sains [85]. Ces résultats ont confirmé les travaux antérieurs d’Erfurt et al. qui ont montré que, bien que l’ARNm du CSPG4 ait été détecté dans certains échantillons de tissus normaux, son expression était nettement plus élevée dans les échantillons de mélanome cutané et de mélanome choroïdien [86].
Les colorations immunohistochimiques et les puces à ADN en phase inverse ont montré qu’une expression concrète de CSPG4 au niveau protéique n’a été détectée que dans quelques échantillons de l’intestin grêle [63]. Aucune expression de la protéine CSPG4 n’a été détectée dans les tissus suivants : Cerveau, nerfs périphériques, peau, mésothélium, sein, cœur, rein, glandes surrénales, foie, poumons, ganglions lymphatiques, muscles, ovaires, pancréas, œsophage, prostate, rate, estomac, utérus et thyroïde [62,63]. En revanche, CSPG4 est exprimé sur presque toutes les cellules de mélanome cutané [87–90]. Les mélanomes choroïdiens [91,92] et certaines autres tumeurs comme les sarcomes, les astrocytomes, les gliomes, les neuroblastomes [93-96], les leucémies [97–101] et le cancer du sein triple négatif expriment également CSPG4 [102]. Dans beaucoup de ces pathologies malignes, l’expression de CSPG4 est associée à un mauvais pronostic et à une croissance agressive de la tumeur [103].
En outre, CSPG4 est considéré comme un antigène cible tumoral primaire [84], car il joue un rôle dans la métastase des mélanomes [104] et est exprimé sur les péricytes activés pendant l’angiogenèse dans les tumeurs et en cas d’hypoxie [105–107]. Ce dernier permet de cibler le système vasculaire tumoral. Plus important encore, CSPG4 agit comme un moteur oncogénique dans le mélanome, favorisant la croissance et la survie des cellules malignes après l’activation de différentes voies de signalisation [73]. Par conséquent, la tumeur ne peut pas simplement réguler à la baisse le CSPG4 pour échapper à un traitement ciblant le CSPG4.
C’est pourquoi plusieurs groupes ont déjà choisi CSPG4 comme antigène cible et ont introduit des CAR spécifiques à CSPG4 dans les cellules T par différents mécanismes. Les CAR spécifiques au CSPG4 de différents formats, transduits viralement dans les cellules T, ont entraîné une forte cytotoxicité des cellules T in vitro . Dans des modèles animaux, les cellules T transférées de manière adoptive ont réagi à différentes tumeurs exprimant le CSPG4, telles que le mélanome, le cancer du sein, le mésothéliome, le glioblastome et l’ostéosarcome [47–50,62–71]. Geldres et al. ont transduit de manière rétrovirale un CAR de deuxième génération spécifique au CSPG4 dans des cellules T. In vitro, ces cellules CAR T spécifiques du CSPG4 ont été capables de reconnaître et de lyser des cellules de mélanome de manière spécifique à l’antigène [65]. De plus, la liaison de l’antigène au CAR a entraîné une sécrétion prononcée d’IL-2 et d’IFNγ. In vivo , le transfert de cellules CAR-T spécifiques du CSPG4 chez des souris porteuses de cellules de mélanome a entraîné un ralentissement significatif de la croissance de la tumeur et une amélioration de la survie globale des souris [65]. La même publication décrit l’absence de réactivité positive des cellules CAR-T spécifiques du CSPG4 par rapport à des tissus normaux avec un ARN CSPG4 détectable, mais sans expression de la protéine CSPG4 [65]. Ils ont montré que les cellules CAR-T spécifiques au CSPG4 n’exerçaient pas de cytotoxicité significative sur les lignées de cellules épithéliales primaires de la prostate, des poumons et des reins [65]. Par conséquent, les analyses d’expression de Beard et al. [63,85], atténuent les préoccupations déjà décrites ci-dessus concernant latoxicité on-target/off-tumor induite par les cellules CAR-T spécifiques, car l’expression de CSPG4 au niveau protéique est nécessaire pour induire une réactivité indésirable des cellules CAR-T. En outre, l’expression de CSPG4 au niveau protéique est nécessaire pour induire une réactivité indésirable des cellules CAR-T.
Jusqu’à présent, nous avons utilisé la méthode de transfection d’ARNm par électroporation pour introduire des CAR dans les cellules T. Nous avons également utilisé la méthode de transfection d’ARNm par électrophorèse. Dans le cadre de ce projet, nous avons déjà testé plusieurs CARs spécifiques de CSPG4 et observé que les cellules CAR-T transfectées par ARNm sont capables d’éliminer les cellules tumorales de manière spécifique à l’antigène. La cinétique d’expression des CARs transférés par électroporation, dépend du squelette CAR [47]. Un CAR présentant à la fois une forte expression sur les cellules T et une forte réactivité anti-cellules tumorales a été identifié. Ce CAR contient un scFv basé sur le clone d’anticorps 9.2.27, lié à un espaceur Fc, un domaine transmembranaire et intracellulaire CD28 et un domaine de signalisation CD3ζ [47](Fig. 3). Des expériences in vivo sur des souris immunodéficientes à chaîne Rag-/-/ ordinaire γ-/- ont montré que les cellules CAR-T spécifiques du CSPG4 transfectées prolongeaient significativement la durée moyenne de survie des souris [47].
Afin de passer à l’application clinique des cellules CAR-T spécifiques au CSPG4, la production de cellules CAR-T à l’échelle clinique par transfection d’ARNm d’un CAR, dans le respect total des BPF, a été établie au laboratoire [50]. Cela a montré qu’il était possible de produire de manière répétée un nombre suffisant de cellules T transfectées par CAR et spécifiques au CSPG4 de haute pureté. Ces cellules T modifiées présentent une très grande efficacité de transfection, une expression CAR élevée et une grande efficacité dans l’élimination des cellules cibles du mélanome [50].
Bien que CSPG4 soit un antigène cible tumoral primaire, en particulier dans le mélanome cutané, nous avons également constaté qu’il n’était pas exprimé sur plusieurs lignées cellulaires de mélanome choroïdien que nous avons testées. Nous avons donc établi une plate-forme combinée in silico/in vitro pour identifier de nouveaux antigènes de surface cellulaire spécifiques des tumeurs du mélanome choroïdien. Grâce à cette plateforme, nous avons identifié une protéine candidate comme antigène cible approprié dans le mélanome choroïdien pour le développement d’autres CAR. Actuellement, les CARs générés, qui peuvent se lier à cette protéine candidate, sont testés pour leur fonctionnalité et leur spécificité.
Perspectives
L’utilisation des CAR-T cells dans le traitement des tumeurs solides offre de grandes opportunités. Des études précliniques et cliniques supplémentaires sont nécessaires pour répondre au besoin médical élevé de traiter des entités cancéreuses solides (comme le mélanome choroïdien).
Les futurs essais cliniques devraient se concentrer sur le test de nouveaux formats de CAR. Il s’agit notamment de tester de nouveaux domaines extracellulaires de liaison à l’antigène et de nouveaux domaines intracellulaires de signalisation [109], mais aussi de tester des formats qui améliorent la sécurité d’utilisation des cellules CAR-T [108]. En outre, de nouveaux véhicules cellulaires pour le transfert CAR [109,110] promettent d’élargir l’applicabilité. Par exemple, la possibilité d’utiliser par défaut des cellules CAR-NK [111] ou des cellules CAR-T allogéniques [112] peut réduire le coût de la thérapie par cellules CAR et rendre ainsi cette thérapie accessible à davantage de patients.
De plus, des antigènes plus spécifiques aux tumeurs devraient être trouvés afin d’éviter les réactions on-target/off-tumor. Les antigènes exprimés sur le stroma tumoral, où ils peuvent être attaqués par les cellules CAR-T, sont très prometteurs dans ce domaine [113]. Le ciblage de plusieurs antigènes par une cellule CAR-T (c’est-à-dire l’expression de différents CAR spécifiques de différents antigènes sur une seule cellule) peut augmenter la spécificité tumorale et réduire le risque d’effets hors cible. Il en va de même pour le modèle lorsque les modules de signalisation intracellulaire sont partagés entre les différents CAR afin d’améliorer le profil de sécurité des cellules CAR-T. Les CAR-T sont des cellules qui ont été conçues pour être utilisées dans le cadre d’une thérapie cellulaire. De plus, cela rend moins probable l’apparition de variants de perte d’antigènes des tumeurs.
En outre, des thérapies combinant des cellules CAR-T avec différentes petites molécules ou des anticorps monoclonaux pour éviter les mécanismes d’échappement tumoral et augmenter l’activité antitumorale sont déjà testées cliniquement pour de nombreuses tumeurs hématologiques (aperçu détaillé dans [114,115]). De telles combinaisons sont également prometteuses pour le traitement des tumeurs solides et doivent être testées dans des essais cliniques dans un avenir proche.
N.S. a effectué des recherches sur clinicaltrials.gov, a révisé les illustrations et a rédigé le manuscrit. S.H. a édité le manuscrit. N.S. et S.H. ont conçu ensemble les questions de formation continue CME.
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