Immunotherapy using either checkpoint blockade or the adoptive transfer of antitumor lymphocytes has shown effectiveness in treating cancers with high levels of somatic mutations—such as melanoma, smoking-induced lung cancers and bladder cancer—with little effect in other common epithelial cancers that have lower mutation rates, such as those arising in the gastrointestinal tract, breast and ovary1–7. Adoptive transfer of autologous lymphocytes that specifically target proteins encoded by somatically mutated genes has mediated substantial objective clinical regressions in patients with metastatic bile duct, colon and cervical cancers8–11. We present a patient with chemorefractory hormone receptor (HR)-positive metastatic breast cancer who was treated with tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) reactive against mutant versions of four proteins—SLC3A2, KIAA0368, CADPS2 and CTSB. Adoptive transfer of these mutant-protein-specific TILs in conjunction with interleukin (IL)-2 and checkpoint blockade mediated the complete durable regression of metastatic breast cancer, which is now ongoing for >22 months, and it represents a new immunotherapy approach for the treatment of these patients. Adoptive T cell therapy induced complete and durable remission in a patient with refractory metastatic breast cancer, providing proof of principle for this approach in breast cancer therapy.

Purpose T cells genetically modified to express chimeric antigen receptors (CARs) targeting CD19 (CAR-19) have potent activity against acute lymphoblastic leukemia, but fewer results supporting treatment of lymphoma with CAR-19 T cells have been published. Patients with lymphoma that is chemotherapy refractory or relapsed after autologous stem-cell transplantation have a grim prognosis, and new treatments for these patients are clearly needed. Chemotherapy administered before adoptive T-cell transfer has been shown to enhance the antimalignancy activity of adoptively transferred T cells. Patients and Methods We treated 22 patients with advanced-stage lymphoma in a clinical trial of CAR-19 T cells preceded by low-dose chemotherapy. Nineteen patients had diffuse large B-cell lymphoma, two patients had follicular lymphoma, and one patient had mantle cell lymphoma. Patients received a single dose of CAR-19 T cells 2 days after a low-dose chemotherapy conditioning regimen of cyclophosphamide plus fludarabine. Results The overall remission rate was 73% with 55% complete remissions and 18% partial remissions. Eleven of 12 complete remissions are ongoing. Fifty-five percent of patients had grade 3 or 4 neurologic toxicities that completely resolved. The low-dose chemotherapy conditioning regimen depleted blood lymphocytes and increased serum interleukin-15 (IL-15). Patients who achieved a remission had a median peak blood CAR + cell level of 98/μL and those who did not achieve a remission had a median peak blood CAR + cell level of 15/μL ( P = .027). High serum IL-15 levels were associated with high peak blood CAR + cell levels ( P = .001) and remissions of lymphoma ( P < .001). Conclusion CAR-19 T cells preceded by low-dose chemotherapy induced remission of advanced-stage lymphoma, and high serum IL-15 levels were associated with the effectiveness of this treatment regimen. CAR-19 T cells will likely become an important treatment for patients with relapsed lymphoma.

Adoptive T cell therapy (ACT) using ex vivo-expanded autologous tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) can mediate complete regression of certain human cancers. The impact of TIL phenotypes on clinical success of TIL-ACT is currently unclear. Using high-dimensional analysis of human ACT products, we identified a memory-progenitor CD39-negative stem-like phenotype (CD39

Adoptive cell transfer, the infusion of large numbers of activated autologous lymphocytes, can mediate objective tumor regression in a majority of patients with metastatic melanoma (52 of 93; 56%). Addition and intensification of total body irradiation (TBI) to the preparative lymphodepleting chemotherapy regimen in sequential trials improved objective partial and complete response (CR) rates. Here, we evaluated the importance of adding TBI to the adoptive transfer of tumor-infiltrating lymphocytes (TIL) in a randomized fashion.A total of 101 patients with metastatic melanoma, including 76 patients with M1c disease, were randomly assigned to receive nonmyeloablative chemotherapy with or without 1,200 cGy TBI before transfer of tumor-infiltrating lymphcytes. Primary end points were CR rate (as defined by Response Evaluation Criteria in Solid Tumors v1.0) and overall survival (OS). Clinical and laboratory data were analyzed for correlates of response.CR rates were 24% in both groups (12 of 50 v 12 of 51), and OS was also similar (median OS, 38.2 v 36.6 months; hazard ratio, 1.11; 95% CI, 0.65 to 1.91; P = .71). Thrombotic microangiopathy was an adverse event unique to the TBI arm and occurred in 13 of 48 treated patients. With a median potential follow-up of 40.9 months, only one of 24 patients who achieved a CR recurred.Adoptive cell transfer can mediate durable complete regressions in 24% of patients with metastatic melanoma, with median survival > 3 years. Results were similar using chemotherapy preparative regimens with or without addition of TBI.

BACKGROUND. Therapeutic vaccinations against cancer have mainly targeted differentiation antigens, cancer-testis antigens, and overexpressed antigens and have thus far resulted in little clinical benefit. Studies conducted by multiple groups have demonstrated that T cells recognizing neoantigens are present in most cancers and offer a specific and highly immunogenic target for personalized vaccination.

A deletion variant of epidermal growth factor receptor (EGFRvIII) is a known driver mutation in a subset of primary and secondary glioblastoma multiforme. Adoptive transfer of genetically modified chimeric antigen receptor (CAR) lymphocytes has demonstrated efficacy in hematologic malignancies but is still early in development for solid cancers. The surface expression of the truncated extracellular ligand domain created by EGFRvIII makes it an attractive target for a CAR-based cancer treatment. Patients with recurrent glioblastoma expressing EGFRvIII were enrolled in a dose escalation phase I trial, using a third-generation CAR construct derived from a human antibody. Transduced cells were administered after lymphodepleting chemotherapy and supported posttransfer with intravenous interleukin-2. The dose escalation proceeded at half-log increments from 10 to >10 cells. Primary endpoints were safety and progression-free survival. Eighteen patients were treated with final infusion products ranging from 6.3×10 to 2.6×10 anti-EGFRvIII CAR T cells. Median progression-free survival was 1.3 months (interquartile range: 1.1-1.9), with a single outlier of 12.5 months. Two patients experienced severe hypoxia, including one treatment-related mortality after cell administration at the highest dose level. All patients developed expected transient hematologic toxicities from preparative chemotherapy. Median overall survival was 6.9 months (interquartile range: 2.8-10). Two patients survived over 1 year, and a third patient was alive at 59 months. Persistence of CAR cells correlated with cell dose, but there were no objective responses. Administration of anti-EGFRvIII CAR-transduced T cells did not demonstrate clinically meaningful effect in patients with glioblastoma multiforme in this phase I pilot trial.

The accurate identification of antitumor T cell receptors (TCRs) represents a major challenge for the engineering of cell-based cancer immunotherapies. By mapping 55 neoantigen-specific TCR clonotypes (NeoTCRs) from 10 metastatic human tumors to their single-cell transcriptomes, we identified signatures of CD8

Purpose Adoptive transfer of genetically modified T cells is being explored as a treatment for patients with metastatic cancer. Most current strategies use genes that encode major histocompatibility complex (MHC) class I–restricted T-cell receptors (TCRs) or chimeric antigen receptors to genetically modify CD8 + T cells or bulk T cells for treatment. Here, we evaluated the safety and efficacy of an adoptive CD4 + T-cell therapy using an MHC class II–restricted, HLA-DPB1*0401–restricted TCR that recognized the cancer germline antigen, MAGE-A3 (melanoma-associated antigen-A3). Patients and Methods Patients received a lymphodepleting preparative regimen, followed by adoptive transfer of purified CD4 + T cells, retrovirally transduced with MAGE-A3 TCR plus systemic high-dose IL-2. A cell dose escalation was conducted, starting at 10 7 total cells and escalating at half-log increments to approximately 10 11 cells. Nine patients were treated at the highest dose level (0.78 to 1.23 × 10 11 cells). Results Seventeen patients were treated. During the cell dose-escalation phase, an objective complete response was observed in a patient with metastatic cervical cancer who received 2.7 × 10 9 cells (ongoing at ≥ 29 months). Among nine patients who were treated at the highest dose level, objective partial responses were observed in a patient with esophageal cancer (duration, 4 months), a patient with urothelial cancer (ongoing at ≥ 19 months), and a patient with osteosarcoma (duration, 4 months). Most patients experienced transient fevers and the expected hematologic toxicities from lymphodepletion pretreatment. Two patients experienced transient grade 3 and 4 transaminase elevations. There were no treatment-related deaths. Conclusion These results demonstrate the safety and efficacy of administering autologous CD4 + T cells that are genetically engineered to express an MHC class II–restricted antitumor TCR that targets MAGE-A3. This clinical trial extends the reach of TCR gene therapy for patients with metastatic cancer.

Abstract Immunotherapies can mediate regression of human tumors with high mutation rates, but responses are rarely observed in patients with common epithelial cancers. This raises the question of whether patients with these common cancers harbor T lymphocytes that recognize mutant proteins expressed by autologous tumors that may represent ideal targets for immunotherapy. Using high-throughput immunologic screening of mutant gene products identified via whole-exome sequencing, we identified neoantigen-reactive tumor-infiltrating lymphocytes (TIL) from 62 of 75 (83%) patients with common gastrointestinal cancers. In total, 124 neoantigen-reactive TIL populations were identified, and all but one of the neoantigenic determinants were unique. The results of in vitro T-cell recognition assays demonstrated that 1.6% of the gene products encoded by somatic nonsynonymous mutations were immunogenic. These findings demonstrate that the majority of common epithelial cancers elicit immune recognition and open possibilities for cell-based immunotherapies for patients bearing these cancers. Significance: TILs cultured from 62 of 75 (83%) patients with gastrointestinal cancers recognized neoantigens encoded by 1.6% of somatic mutations expressed by autologous tumor cells, and 99% of the neoantigenic determinants appeared to be unique and not shared between patients. This article is highlighted in the In This Issue feature, p. 983