BACKGROUND. T cells that have been modified to express a CD19-specific chimeric antigen receptor (CAR) have antitumor activity in B cell malignancies; however, identification of the factors that determine toxicity and efficacy of these T cells has been challenging in prior studies in which phenotypically heterogeneous CAR–T cell products were prepared from unselected T cells.

Abstract IDEC-C2B8 is a chimeric monoclonal antibody (MoAb) directed against the B-cell–specific antigen CD20 expressed on non-Hodgkin's lymphomas (NHL). The MoAb mediates complement and antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity and has direct antiproliferative effects against malignant B-cell lines in vitro. Phase I trials of single doses up to 500 mg/m2 and 4 weekly doses of 375 mg/m2 showed clinical responses with no dose-limiting toxicity. We conducted a phase II, multicenter study evaluating four weekly infusions of 375 mg/m2 IDEC-C2B8 in patients with relapsed low-grade or follicular NHL (Working Formulation groups A-D). Patients were monitored for adverse events, antibody pharmacokinetics, and clinical response. Thirty-seven patients with a median age of 58 years (range, 29 to 81 years) were treated. All patients had relapsed after chemotherapy (median of 2 prior regimens) and 54% had failed aggressive chemotherapy. Infusional side effects (grade 1-2) consisting of mild fever, chills, respiratory symptoms, and occasionally hypotension were observed mostly with the initial antibody infusion and were rare with subsequent doses. Peripheral blood B-cell depletion occurred rapidly, with recovery beginning 6 months posttreatment. There were no significant changes in mean IgG levels and infections were not increased over what would be expected in this population. Clinical remissions were observed in 17 patients (3 complete remissions and 14 partial remissions), yielding an intent to treat response rate of 46%. The onset of these tumor responses was as soon as 1 month posttreatment and reached a maximum by 4 months posttreatment. In the 17 responders, the median time to progression was 10.2 months (5 patients exceeding 20 months). Likelihood of tumor response was associated with a follicular histology, with the ability to sustain a high serum level of antibody after the first infusion, and with a longer duration of remission to prior chemotherapy. One patient developed a detectable but not quantifiable immune response to the antibody that had no clinical significance. IDEC-C2B8 in a dose of 375 mg/m2 weekly for 4 weeks has antitumor activity in patients with relapsed low-grade or follicular NHL. Results with this brief, outpatient treatment compare favorably with results with standard chemotherapy, and IDEC-C2B8 has a better safety profile. Further studies evaluating IDEC-C2B8 in other types of lymphoma either alone or combined with chemotherapy are warranted.

Summary

Background

 Lisocabtagene maraleucel (liso-cel) is an autologous, CD19-directed, chimeric antigen receptor (CAR) T-cell product. We aimed to assess the activity and safety of liso-cel in patients with relapsed or refractory large B-cell lymphomas. 

Methods

 We did a seamless design study at 14 cancer centres in the USA. We enrolled adult patients (aged ≥18 years) with relapsed or refractory large B-cell lymphomas. Eligible histological subgroups included diffuse large B-cell lymphoma, high-grade B-cell lymphoma with rearrangements of MYC and either BCL2, BCL6, or both (double-hit or triple-hit lymphoma), diffuse large B-cell lymphoma transformed from any indolent lymphoma, primary mediastinal B-cell lymphoma, and follicular lymphoma grade 3B. Patients were assigned to one of three target dose levels of liso-cel as they were sequentially tested in the trial (50 × 10⁶ CAR⁺ T cells [one or two doses], 100 × 10⁶ CAR⁺ T cells, and 150 × 10⁶ CAR⁺ T cells), which were administered as a sequential infusion of two components (CD8⁺ and CD4⁺ CAR⁺ T cells) at equal target doses. Primary endpoints were adverse events, dose-limiting toxicities, and the objective response rate (assessed per Lugano criteria); endpoints were assessed by an independent review committee in the efficacy-evaluable set (comprising all patients who had confirmed PET-positive disease and received at least one dose of liso-cel). This trial is registered with ClinicalTrials.gov, NCT02631044. 

Findings

 Between Jan 11, 2016, and July 5, 2019, 344 patients underwent leukapheresis for manufacture of CAR⁺ T cells (liso-cel), of whom 269 patients received at least one dose of liso-cel. Patients had received a median of three (range 1–8) previous lines of systemic treatment, with 260 (97%) patients having had at least two lines. 112 (42%) patients were aged 65 years or older, 181 (67%) had chemotherapy-refractory disease, and seven (3%) had secondary CNS involvement. Median follow-up for overall survival for all 344 patients who had leukapheresis was 18·8 months (95% CI 15·0–19·3). Overall safety and activity of liso-cel did not differ by dose level. The recommended target dose was 100 × 10⁶ CAR⁺ T cells (50 × 10⁶ CD8⁺ and 50 × 10⁶ CD4⁺ CAR⁺ T cells). Of 256 patients included in the efficacy-evaluable set, an objective response was achieved by 186 (73%, 95% CI 66·8–78·0) patients and a complete response by 136 (53%, 46·8–59·4). The most common grade 3 or worse adverse events were neutropenia in 161 (60%) patients, anaemia in 101 (37%), and thrombocytopenia in 72 (27%). Cytokine release syndrome and neurological events occurred in 113 (42%) and 80 (30%) patients, respectively; grade 3 or worse cytokine release syndrome and neurological events occurred in six (2%) and 27 (10%) patients, respectively. Nine (6%) patients had a dose-limiting toxicity, including one patient who died from diffuse alveolar damage following a dose of 50 × 10⁶ CAR⁺ T cells. 

Interpretation

 Use of liso-cel resulted in a high objective response rate, with a low incidence of grade 3 or worse cytokine release syndrome and neurological events in patients with relapsed or refractory large B-cell lymphomas, including those with diverse histological subtypes and high-risk features. Liso-cel is under further evaluation at first relapse in large B-cell lymphomas and as a treatment for other relapsed or refractory B-cell malignancies. 

Funding

 Juno Therapeutics, a Bristol-Myers Squibb Company.

Toxicities have limited the use of allogeneic hematopoietic cell transplantation (HCT) to younger, medically fit patients. In a canine HCT model, a combination of postgrafting mycophenolate mofetil (MMF) and cyclosporine (CSP) allowed stable allogeneic engraftment after minimally toxic conditioning with low-dose (200 cGy) total-body irradiation (TBI). These findings, together with the known antitumor effects of donor leukocyte infusions (DLIs), led to the design of this trial. Forty-five patients (median age 56 years) with hematologic malignancies, HLA-identical sibling donors, and relative contraindications to conventional HCT were treated. Immunosuppression involved TBI of 200 cGy before and CSP/MMF after HCT. DLIs were given after HCT for persistent malignancy, mixed chimerism, or both. Regimen toxicities and myelosuppression were mild, allowing 53% of eligible patients to have entirely outpatient transplantations. Nonfatal graft rejection occurred in 20% of patients. Grades II to III acute graft-versus-host disease (GVHD) occurred in 47% of patients with sustained engraftment. With median follow-up of 417 days, survival was 66.7%, nonrelapse mortality 6.7%, and relapse mortality 26.7%. Fifty-three percent of patients with sustained engraftment were in complete remission, including 8 with molecular remissions. This novel allografting approach, based on the use of postgrafting immunosuppression to control graft rejection and GVHD, has dramatically reduced the acute toxicities of allografting. HCT with the induction of potent graft-versus-tumor effects can be performed in previously ineligible patients, largely in an outpatient setting. Future protocol modifications should reduce rejection and GVHD, thereby facilitating studies of allogeneic immunotherapy for a variety of malignancies. (Blood. 2001;97:3390-3400)

Lymphodepletion chemotherapy followed by infusion of CD19-targeted chimeric antigen receptor-modified T (CAR-T) cells can be complicated by neurologic adverse events (AE) in patients with refractory B-cell malignancies. In 133 adults treated with CD19 CAR-T cells, we found that acute lymphoblastic leukemia, high CD19+ cells in bone marrow, high CAR-T cell dose, cytokine release syndrome, and preexisting neurologic comorbidities were associated with increased risk of neurologic AEs. Patients with severe neurotoxicity demonstrated evidence of endothelial activation, including disseminated intravascular coagulation, capillary leak, and increased blood-brain barrier (BBB) permeability. The permeable BBB failed to protect the cerebrospinal fluid from high concentrations of systemic cytokines, including IFNγ, which induced brain vascular pericyte stress and their secretion of endothelium-activating cytokines. Endothelial activation and multifocal vascular disruption were found in the brain of a patient with fatal neurotoxicity. Biomarkers of endothelial activation were higher before treatment in patients who subsequently developed grade ≥4 neurotoxicity.Significance: We provide a detailed clinical, radiologic, and pathologic characterization of neurotoxicity after CD19 CAR-T cells, and identify risk factors for neurotoxicity. We show endothelial dysfunction and increased BBB permeability in neurotoxicity and find that patients with evidence of endothelial activation before lymphodepletion may be at increased risk of neurotoxicity. Cancer Discov; 7(12); 1404-19. ©2017 AACR.See related commentary by Mackall and Miklos, p. 1371This article is highlighted in the In This Issue feature, p. 1355.

HUMAN B-cell malignant tumors result from the proliferation of single clones of cells that express surface markers characteristic of normal B lymphocytes.1 , 2 In particular, the surface immunoglobulin expressed by these cells is monoclonal — i.e., restricted to a single light-chain type and to a particular variable region unique to each case. The unique immunoglobulin variable region (idiotype) of each lymphoma clone may be considered a tumor-specific marker, distinguishing tumor cells from normal cells in the patient. We and others have shown that anti-idiotype antibodies can be used to monitor B-cell tumors and to investigate the biology of these tumors.3 4 5 Because . . .

A CD19 chimeric antigen receptor–modified T cell product with defined composition has potent antitumor activity.

Lymphodepletion chemotherapy followed by infusion of CD19-specific chimeric antigen receptor-modified (CAR) T cells has produced impressive antitumor responses in patients with refractory CD19+ B-cell malignancies but is often associated with cytokine release syndrome (CRS). Our understanding of CRS continues to evolve, and identification of the kinetics of CRS and predictive clinical and laboratory biomarkers of severity are needed to evaluate strategies to mitigate toxicity. We report the clinical presentation of and identify biomarkers of severe CRS in 133 adult patients who received CD19 CAR T cells. CRS developed in 70% of patients, including 62.5% with grade 1 to 3 CRS (grade 1, 26%; grade 2, 32%; grade 3, 4.5%), 3.8% with grade 4, and 3.8% with grade 5. A majority of cases of grade ≥4 CRS occurred during CAR T-cell dose finding. Multivariable analysis of baseline characteristics identified high marrow tumor burden, lymphodepletion using cyclophosphamide and fludarabine, higher CAR T-cell dose, thrombocytopenia before lymphodepletion, and manufacturing of CAR T cells without selection of CD8+ central memory T cells as independent predictors of CRS. Severe CRS was characterized by hemodynamic instability, capillary leak, and consumptive coagulopathy. Angiopoietin-2 and von Willebrand factor, which are biomarkers of endothelial activation, were increased during severe CRS and also before lymphodepletion in patients who subsequently developed CRS. We describe a classification-tree algorithm to guide studies of early intervention after CAR T-cell infusion for patients at high risk of severe CRS. These data provide a framework for early intervention studies to facilitate safer application of effective CD19 CAR T-cell therapy.

Adoptive T-cell therapy with gene-modified T cells expressing a tumor-reactive T-cell receptor or chimeric antigen receptor (CAR) is a rapidly growing field of translational medicine and has shown success in the treatment of B-cell malignancies and solid tumors. In all reported trials, patients have received T-cell products comprising random compositions of CD4(+) and CD8(+) naive and memory T cells, meaning that each patient received a different therapeutic agent. This variation may have influenced the efficacy of T-cell therapy, and complicates comparison of outcomes between different patients and across trials. We analyzed CD19 CAR-expressing effector T cells derived from different subsets (CD4(+)/CD8(+) naive, central memory, effector memory). T cells derived from each of the subsets were efficiently transduced and expanded, but showed clear differences in effector function and proliferation in vitro and in vivo. Combining the most potent CD4(+) and CD8(+) CAR-expressing subsets, resulted in synergistic antitumor effects in vivo. We show that CAR-T-cell products generated from defined T-cell subsets can provide uniform potency compared with products derived from unselected T cells that vary in phenotypic composition. These findings have important implications for the formulation of T-cell products for adoptive therapies.