Greffe de moelle osseuse T déplétée HLA non géno-identique chez l’enfant : prévention de la réaction du greffon contre l’hôte par adjonction de lymphocytes T du donneur dépourvus d’alloréactivité vis-à-vis du receveur

Donor T lymphocytes iniusion following ex vivo depletion of donor anti-host reactivity by a specific anti-interleukin-2 receptor p55 chain immunotoxin Preliminary results of a phase I/II trial

¹ Laboratoire de Thérapie Cellulaire et Génique, Hôpital Necker Enfants Malades, 149, rue de Sèvres. 75015 Paris
² INSERM U 429, Hôpital Necker Enfants Malades
³ Unité d’immunologie Hématologie, Hôpital Necker Enfants Malades
⁴ Laboratoire d’Immunologie Pédiatrique, Hôpital Necker Enfants Malades
⁵ Cancer Immunobiology Center, Room NB9-218 University of Texas Southwestern Medical Center 6000 Hany Hines Boulevard Dallas, Texas USA 75235-8576
⁶ Hôpital Robert Debré, 75015 Paris
⁷ Sangstat, 58 Ave Debourg 69007, Lyon France
⁸ Laboratoire d’immunologie, Hôpital Necker Enfants Malades, 149, rue de Sèvres, 75015 Paris
⁹ Laboratoire de Thérapie Cellulaire et Génique, 149, rue de Sèvres, 75743 Paris Cedex 15. Tel. : 01 44 49 50 68. Fax ; 01 42 73 06 40. e.mail : cavazzan@necker.fr

Résumé

A l’heure actuelle, l’absence de compatibilité HLA lors d’une greffe de cellules hématopoïétiques souches (CHS) est responsable d’un taux d’échec important, en raison, entre autres, de l’immunodéficience prolongée qui favorise les rechutes et les infections. Pour pallier ce déficit prolongé, il serait théoriquement possible d’injecter après la greffe des lymphocytes T du donneur mais le risque de provoquer une réaction du greffon contre l’hôte léthale (GVHD) rend cette option irréalisable. La stratégie que nous avons développée consiste, avant d’injecter les lymphocytes T, à éliminer ceux d’entre eux qui sont alloréactifs à l’aide d’une immunotoxine spécifique pour la chaîne p55 du récepteur de l’IL-2, exprimée par les lymphocytes T activés dans une culture mixte lymphocytaire (CML). Treize patients ont été inclus dans un protocole de ph ase I/II depuis septembre 1998. L’un d’entre eux a reçu deux greffes. Ces patients dont la moyenne d’âge à l’inclusion est de 17 mois, sont atteints soit d’hémopathies malignes (LAL ou LAM), soit de déficits immunitaires, et ne disposent pas d’un donneur familial géno-identique. Les lymphocytes T allodéplétés ont été injectés entre 14 et 30 jours postgreffe, dès la sortie d’aplasie, aux doses de 100 000 (n = 3), 400 000 (n = 7) et 600 000 lymphocytes T/kg (n = 4). La déplétion des lymphocytes T alloréactifs a été complète dans 12 manipulations sur 14 avec moins de 1 % de prolifération résiduelle. Dans 2 cas, cette prolifération résiduelle était de 4 et 5 % (un patient dans le groupe 400 000 et l’autre dans le groupe 600 000 cellules). Au total, 4 patients ont développé une GVH aiguë (a) de grade I à II exclusivement, dont les deux patients pour lesquels la déplétion était incomplète. Aucune de ces GVHa n’a évolué en GVH chronique. Six patients sont décédés de maladies veino-occlusives (MVO) (n = 3), d’une méningoencéphalite due à une infection par le virus varicella-zooster (VZV) déjà présente avant la greffe (n = 1), d’une rechute de LAL (n =1) et d’une infection à Staphylocoque (n = 1). A l’heure actuelle, la survie est de 54 % pour un suivi moyen de 8 mois (3,5 à 22 mois).

Du point de vue immunologique, sur 11 greffes évaluables, une moyenne de 63 jours a été nécessaire pour présenter 300 CD3/µl, 97 jours pour 200 CD4/µl et 90 jours pour détecter une réponse positive aux mitogènes. Trois patients ont présenté une réponse proliférative positive en présence de la toxine tétanique avant d’être vaccinés. Cette analyse intermédiaire suggère que 1) la déplétion alloréactive ex vivo permet d’empêcher efficacement le développement de la GVH dans un contexte d’incompatibilité HLA majeur, 2) que les lymphocytes T réinjectés sont capables de survivre et de s’expandre.

Abstract

The success of HSCT from HLA partially disparate donors depends on the development of new strategies able to efficiently prevent GVHD and to protect patients from infections and relapse. Using an immunotoxin (IT) directed against the α-chain (p55) of the human IL-2r (RFT5-SMPT-dgA), we have previously shown that it is possible to kill mature T cells activated towards a specific HLA complex by a one-way MLR. We designed a clinical trial assessing the effect of infusing increasing doses of T lymphocytes in the setting of children recipients of non HLA genetically identical HSCT. Thirteen patients have been enrolled from September 1998 to April 2000 and fourteen HSCT have been realized in 13 patients (pts). Donors were MUD in 3 cases and familial HLA partially disparate in the remaining cases.

Allodepleted donor T cells were injected between day + 14 and day + 30 provided that ATG was undetectable in the serum and blood PMN counts was > 500/μl. The mean age of these patients was 17 months (range 1 to 42). Diagnosis included immune deficient and malignent hémopathies. Three patients received 1 × 10⁵ allodepleted T cell/kg, 7 patients received 4 × 10⁵kg and 4 patients received 6 × 10⁵kg allodepleted T cells. Full inhibition of MLR was achieved in 12 out of 14 cases. In two cases, a residual T cell reactivity to the recipient was observed (4 to 5 %) and patients developed grade II aGVHD. aGVHD occurred in 4 out of 11 grafted patients (all grade II). No chronic GVHD has developed, so far. Three patients died from severe VOD or PHT at day + 34, day 51 and day + 166, while one infected patient by VZV, CMV and EBV before HSCT died 6 months after transplantation from meningoencephalitis and another patient died from relapse at day + 291. The patient for which there was no engraftment died at day + 48 from staphylococus infection. Overall survival is 54 %, with a median follow up of 8 months; the mean time to reach a blood lymphocyte count > 500 was 41 days, to reach a CD3 count > 300 μl 63 days (20-111), CD4 > 200 μl 97 days and positive mitogen-induced proliferation 90 days. In three patients, a tetanus-toxoid positive proliferation was detected before immunization. From this intermediate analysis, we conclude that 1) specific allodepletion is an effective approach to prevent aGVHD in a haploincompatible setting, 2) data on immunological reconstitution suggest that infused T cells do survive and expand. A higher number of patients must be enrolled to determine the optimal number of T cells to infuse.