Myelodisplasia-related molecular abnormalities and Clonal Hematopoiesis in patients with relapsed-refractory lymphoid malignancies receiving chimeric antigen receptor (CAR) T Cells

La terapia cellulare innovativa con CAR-T (Chimeric Antigen Receptor T-cells) è stata recentemente approvata per i pazienti affetti da Linfoma Diffuso a Grandi Cellule B (DLBCL) recidivati e/o refrattari (R/R) e per i bambini e giovani adulti affetti da Leucemia Linfoblastica Acuta B (B-ALL) in quanto offre un vantaggio significativo in termini di sopravvivenza rispetto alla chemioterapia convenzionale. Per esempio, i tassi di risposta completa nei pazienti affetti da DLBCL R/R sono del 7% con la sola chemioterapia rispetto al 30-40% della terapia cellulare, come osservato negli studi JULIET e ZUMA-1. Simili risultati sono stati osservati per il Linfoma Follicolare, il Linfoma Mantellare e il Mieloma Multiplo. Nonostante questo, la terapia con CAR-T si associa a possibili effetti avversi precoci e tardivi; nell’ambito degli effetti avversi ad esordio tardivo le citopenia prolungate rappresentano una comune complicanza che può incidere sulla sopravvivenza non solo per l’aumentato rischio infettivo ma per il potenziale rischio di sviluppare una mielodisplasia o una neoplasia mieloide (t-MN) secondarie. I fattori associati al rischio di sviluppare una citopenia sono: il numero di linee di trattamento, l’età, la ridotta cellularità midollare residua, la severità della sindrome da rilascio di citochine e l’entità della malattia ematologica al momento della somministrazione delle CAR-T. Inoltre, l’emopoiesi clonale di potenziale indeterminato (CHIP), già conosciuta in quanto associata sia all’aumentato rischio di trasformazione leucemica che alla ridotta raccolta di cellule staminali emopoietiche per trapianto autologo, è stata rilevata nel sangue periferico di alcuni pazienti prima della somministrazione di CAR-T e sembra migliorarne l’efficacia. I meccanismi con cui la CHIP riesca ad influenzare l’efficacia delle CAR-T resta da chiarire in quanto la sua eventuale presenza non è mai stata valutata dopo la somministrazione della terapia cellulare. In questo progetto è prevista la valutazione della presenza della CHIP in 20 pazienti sottoposti a trattamento con CAR-T (tisa-cel e axi-cel) secondo le indicazioni del FVG Network per le terapie cellulari (che include Udine, Trieste and Aviano), pre- e post-infusione. Campioni di sangue periferico, midollo osseo e linfocitoaferesi verranno studiati in Next Generation Sequencing e citofluorimetria e verrà valutata l’espressione di WT-1 (Wilms Tumor-1) come marker della trasformazione leucemica. Andremo inoltre ad analizzare il pannello mutazionale dell’emopoiesi midollare e dei linfociti T dei pazienti pre- e post-infusione di CAR-T. Il nostro obiettivo è la ricerca di eventuali anomalie genetiche associate a mielodisplasia nei pazienti sottoposti a terapia con CAR-T, fornendo informazioni utili alla comprensione dei meccanismi alla base delle citopenie post-CAR-T, dell’efficacia e del rischio di sviluppare t-MN.

Chimeric Antigen Receptor T-cells (CAR-T) therapy is an innovative therapeutic approach that have been recently approved for adult relapsed and/or refractory (R/R) Diffuse Large B Cell Lymphoma (DLBCL) and for acute B lymphoblastic leukemia (B-ALL) of the children and the young adults below 25 years on the basis of the long term survival advantage in comparison with conventional chemotherapy. For example, the rate of complete responders among R/R DLBCL was only 7% in the SCHOLAR-1 chemotherapy study compared to 30-40% in JULIET and ZUMA-1 CAR-T trials. Similar unprecedented clinical results had been achieved in other lymphoid setting, such as in Follicular and Mantle cell Lymphomas and Multiple Myeloma, pointing toward new approvations and timing of administration. However, CAR-T cells are associated with short and late severe adverse effects. Among the late-onset adverse effects, prolonged cytopenias are life-threatening complications that could impact patient survival not only because of the occurrence of infections but also because of the potential risk of myelodisplasia and subsequent secondary Myeloid Neoplasia (t-MN), of whom a few cases have been already reported in the clinical studies. Cytopenia risk factors include burden of previous treatments, age, residual poor bone marrow cellularity, severity of cytokine release syndrome and extent of the hematologic disease at infusion. Moreover, clonal hematopoiesis of indeterminate potential (CHIP), already known to be related with an increased risk of leukemic transformation and with an impaired peripheral blood stem cell (PBSC) collection in autologous stem cell transplant setting, was detected in the peripheral blood (PB) of a few patients before CAR-T administration and it seems to improve the efficacy of CAR-T therapy. The mechanisms by which CHIP influence CAR-T efficacy remain to be elucidated, because CHIP was never evaluated after CAR-T infusion nor in fractionated blood populations. In this project, we will study about 20 patients who will be treated with CAR-T cell therapy (tisa-cel and axi-cel) for the already approved indications in the FVG Network for Cellular Therapies (including Udine, Trieste and Aviano), before and after CAR-T administration. PB, bone marrow and lymphocytoapheresis products will be studied by Next Generation Sequencing, as targeted panel sequencing, by flow cytometry and by Wilms Tumor-1 (WT-1) expression as marker of leukemic transformation. We will analyse the mutational landscape of bone marrow hematopoiesis and separated T lymphocytes of patients who underwent CAR-T cell therapy before and after CAR-T administration. Our objective is searching any sign of myelodisplasia related abnormalities, thereby providing further insight into the mechanism of post CAR-T cytopenias, efficacy and risk of t-MN development.