Evaluating the Antileukemic and Antiviral Activity of TH9402-Photodepleted Peripheral Blood Mononuclear Cells

Abstract

La greffe allogénique de cellules souches hématopoïétiques (allo-HSCT) représente le seul traitement curatif pour les leucémies réfractaires à la chimiothérapie. Cependant, elle est associée à un risque élevé de développement de la maladie du greffon contre l’hôte (GvHD) causée par les cellules T alloréactives. La déplétion des cellules T causant la GvHD est associée à une augmentation des taux d’infections opportunistes et de rechute, cause primaire de morbidité. Il est donc important d’identifier une stratégie permettant l’élimination de la GvHD tout en préservant l’activité antileucémique et antivirale des cellules T. Nous avons précédemment démontré que la thérapie photodynamique (PDT) médiée par le TH9402 permet l’élimination spécifique des cellules T alloréactives causant la GvHD. Dans cette étude, nous avons photodéplété les cellules T alloréactives de donneurs sains et nous avons évalué la préservation de cellules fonctionnelles leucémie-spécifiques et virus-spécifiques. Étant donné la faible fréquence de ces cellules au niveau du sang périphérique, nous avons développé un protocole d’expansion cellulaire ex vivo en utilisant des peptides dérivés d’antigènes associés aux leucémies dont "Wilms’ tumor protein 1" (WT1) et "preferentially expressed antigen in melanoma" (PRAME), ainsi que des antigènes viraux provenant du Cytomégalovirus (CMV) et du virus Epstein-Barr (EBV). Nous avons été capables de détecter des fréquences élevées de cellules T antileucémiques et antivirales post-PDT. Nous démontrons ici que les cellules préservées après la PDT sont fonctionnelles et qu’elles dégranulent et produisent de l’IFN- de façon antigène-spécifique. Nos résultats suggèrent que la PDT, qui représente une stratégie efficace pour la prévention de la GvHD chez les patients recevant des greffes de cellules souches hématopoïétiques allogéniques, a le potentiel de diminuer le risque de rechute et/ou réactivation virale.

Allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT) is the sole curative treatment for chemo-refractory leukemia. However, it is associated with a significant risk of developing graft-versus-host disease (GvHD) caused by alloreactive T cells. Although depleting GvHD-causing T cells from the graft dampens GvHD occurrence, it is associated with an increase in the rate of infections and disease relapse, a primary cause of morbidity. Thus, identifying a strategy for eliminating GvHD-causing T cells but preserving potent antileukemic and antiviral activity will be invaluable. We previously showed that TH9402-mediated photodynamic therapy (PDT) results in the specific elimination of alloreactive GvHD-causing T cells. In this study, we photodepleted alloreactive T cells from healthy donors using TH9402 and evaluated the preservation of functional leukemia-specific and virus-specific T cells. Given the low frequency of these cells in the peripheral blood, we developed an ex vivo T cell expansion protocol using peptides derived from leukemia-associated antigens such as Wilms’ tumor protein 1 (WT1) and preferentially expressed antigen in melanoma (PRAME) as well as viral antigens derived from Epstein–Barr virus (EBV) and Cytomegalovirus (CMV). Interestingly, we were able to detect high frequencies of antileukemic and antiviral T cells post-PDT. Furthermore, we show that preserved T cells following PDT are functional and that they degranulate and produce IFN- in an antigen-specific manner. Taken together, our data suggest that PDT, which is an effective strategy for preventing GvHD in allo-HSCT patients, has the potential to exert anti-leukemia and anti-infection activity.