Среди CAR-T-лимфоцитов нашли суперэкспрессоров герпесвируса

Американские, немецкие и нидерландские исследователи обнаружили, что выращивание Т-лимфоцитов на питательной среде может приводить к реактивации в них латентного человеческого герпесвируса 6 типа. Среди терапевтических Т-лимфоцитов с химерными антигенными рецепторами (CAR-T-лимфоцитов), в том числе одобренных к применению, проходящих клинические испытания или уже введенных в организм пациента, были найдены клетки, экспрессирующие большое количество этого вируса, что чревато серьезными осложнениями. Отчет о работе опубликован в журнале Nature.

В течение первых лет жизни люди сталкиваются с эндемическими патогенами, которыми заражено прочти все население. Первичная инфекция обычно заканчивается после временных клинических или субклинических проявлений, однако вирусы из семейств герпесвирусов, полиомавирусов, аденовирусов, парвовирусов и некоторых других могут переходить в стабильное латентное существование у здоровых людей. Под влиянием стрессовых условий, таких как иммуносупрессия после пересадки кроветворных стволовых клеток, химических (в том числе лекарственных) или физических воздействий, такие вирусы могу реактивироваться, приводя к разнообразным, зачастую тяжелым клиническим состояниям. Недавно было показано, что терапия противораковыми CAR-T-лимфоцитами (подробно об этой технологии рассказано в материале «Химера против рака») зачастую связана с активацией латентного вируса герпеса 6 типа (HHV-6, проявляется розеолой у детей), который может вызывать энцефалит у пациентов. Механизмы и степень реального риска подобных осложнений при различных видах клеточной терапии остаются малоизученными.

Чтобы разобраться в этом вопросе, Калеб Ларо (Caleb Lareau) из Стэнфордского университета с коллегами воспользовались данными сервиса Serratus, который проводит облачные вычисления последовательностей РНК и ДНК из открытых баз секвенирования в масштабах квадриллионов пар оснований для идентификации вирусов. Они обнаружили, что HHV-6 (особенно HHV-6B) чаще всего встречается в первичных культурах Т-лимфоцитов и в целом биообразцы этих клеток обогащены HHV-6 больше, чем другими вирусами. Исходя из этого, для последующего анализа исследователи использовали референсный геном HHV-6B. Повторный анализ данных секвенирования из нескольких предыдущих исследований, а также открытых баз данных подтвердил реактивацию и транскрипционную активность HHV-6B в культурах Т-лимфоцитов и в Т-лимфоцитах у пациентов с различными заболеваниями, в том числе бронхиолитом, реакцией «трансплантат против хозяина» и Т-клеточной лимфомой.

ПЦР-мониторинг высокоочищенных CAR-T-лимфоцитов в течение 19 дней производства показал, что в некоторых образцах от здоровых доноров уровень ДНК HHV-6B, практически отсутствовавшей в клетках ранее, резко возрастает после двух недель культивирования. Моделирование с помощью транскриптомного анализа отдельных клеток выявило среди CAR-T-лимфоцитов субпопуляцию Т-хелперов (CD4⁺), названных суперэкспрессорами. Хотя они составляют лишь от 0,01 до 0,3 процента всех клеток, причем имеют разное клональное происхождение, именно на них приходится основная продукция в образцах вируса, который затем распространяется по культуре активированных Т-лимфоцитов. Также выяснилось, что продукция HHV-6B положительно связана с экспрессией генов HSPD1 и SLC3A2 и отрицательно — LY6E, STAT1 и IL32. При этом реактивация вируса оказалась не связана непосредственно с процессом изготовления CAR-T-клеток, а скорее, представляет собой стохастическое событие, на которое могут влиять различия в исходном состоянии клеток и факторы культуры.

Выяснив это, авторы работы подвергли повторному анализу данные секвенирования биообразцов пациентов с B-клеточной лимфомой, получивших лечение одним из трех препаратов анти-CD19 CAR-T-лимфоцитов: одобренными к применению аксикабтагеном цилолейцелом и тисагенлеклейцелом и проходящим клинические испытания SJCAR19. Оказалось, что среди этих клеток есть суперэкспрессоры (примерно один из тысячи), в которых HHV-6 находится в латентном состоянии и транскрипционно активируется через неделю и более после введения пациенту. Дополнительные эксперименты показали, что добавление противовирусного препарата фоскарнета в культуру CAR-T-лимфоцитов значительно снижает распространение в ней HHV-6, однако для выработки практических рекомендаций необходимы дальнейшие опыты.

В ходе скрининга баз данных Serratus исследователи обнаружили не только связь HHV-6 с Т-лимфоцитами. К примеру, они зарегистрировали реактивацию вируса простого герпеса 1 типа в перепрограммированных индуцированных плюрипотентных стволовых клетках и вируса Эпштейна — Барр (человеческого герпесвируса 4 типа) в Т-лимфоцитах, а также указания на множество потенциальных подобных ассоциаций, механизм которых необходимо подтверждать в отдельных исследованиях. Что интересно, в естественных киллерах (NK-клетках) и их продуктах не было найдено признаков реактивации ни одного вируса.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что культивирование человеческих клеток может создать благоприятные условия для реактивации латентных вирусов. Это значит, что, вероятно, экспериментальные и терапевтические клеточные продукты нуждаются в соответствующем скрининге на разных этапах производства и использования, а получающие их пациенты — в мониторинге на вирусные инфекции, заключают авторы работы.

Подобные исследования направлены на повышение эффективности и безопасности клеточной терапии, не препятствуют ее развитию. CAR-T-лимфоциты уже помогают лечить и излечивать некоторые онкогематологические заболевания, а в перспективе могут стать действенным методом лечения рака, вирусных инфекций, фиброза и аутоиммунных заболеваний, а также замедления клеточного старения. За заслуги в разработке этой технологии Карл Джун (Carl June) и Мишель Саделен (Michel Sadelain) в 2023 году удостоились премии Breakthrough Prize.