Cellular therapies could play a role in cancer treatment and regenerative medicine if it were possible to quickly eliminate the infused cells in case of adverse events. We devised an inducible T-cell safety switch that is based on the fusion of human caspase 9 to a modified human FK-binding protein, allowing conditional dimerization. When exposed to a synthetic dimerizing drug, the inducible caspase 9 (iCasp9) becomes activated and leads to the rapid death of cells expressing this construct.

Abstract Viral infection or reactivation remains a major cause of morbidity and mortality after allogeneic stem cell transplantation. We now show that infusions of single cytotoxic T lymphocyte (CTL) lines (5 × 106-1.35 × 108 cells/m2) with specificity for 2 commonly detected viruses, Epstein-Barr virus (EBV) and adenovirus, can be safely administered to pediatric transplantation recipients receiving partially human leukocyte antigen–matched and haploidentical stem cell grafts (n = 13), without inducing graft-versus-host disease. The EBV-specific component of the CTLs expanded in vivo and persisted for more than 12 weeks, but the adenovirus-specific component only expanded in vivo in the presence of concomitant adenoviral infection. Nevertheless, adenovirus-specific T cells could be detected for at least 8 weeks in peripheral blood, even in CTL recipients without viral infection, provided the adenovirus-specific component of their circulating lymphocytes was first expanded by exposure to adenoviral antigens ex vivo. After infusion, none of these 13 high-risk recipients developed EBV-associated lymphoproliferative disease, while 2 of the subjects had resolution of their adenoviral disease. Hence, bispecific CTLs containing both EBV- and adenovirus-specific T cells can safely reconstitute an antigen responsive “memory” population of CTLs after human leukocyte antigen–mismatched stem cell transplantation and may provide antiviral activity. This trial was registered at www.clinicaltrials.gov as #NCT00590083.

Adoptive transfer of virus-specific T cells can prevent and treat serious infections with Epstein-Barr virus (EBV), cytomegalovirus (CMV), and adenovirus (Adv) after allogeneic hematopoietic stem cell transplant. It has, however, proved difficult to make this approach widely available since infectious virus and viral vectors are required for T cell activation, followed by an intensive and prolonged culture period extending over several months. We now show that T cells targeting a range of viral antigens derived from EBV, CMV, and Adv can be reproducibly generated in a single culture over a 2-3-week period, using methods that exclude all viral components and employ a much-simplified culture technology. When administered to recipients of haploidentical (n = 5), matched unrelated (n = 3), mismatched unrelated (n = 1) or matched related (n = 1) transplants with active CMV (n = 3), Adv (n = 1), EBV (n = 2), EBV+Adv (n = 2) or CMV+Adv (n = 2) infections, the cells produced complete virological responses in 80%, including all patients with dual infections. In each case, a decrease in viral load correlated with an increase in the frequency of T cells directed against the infecting virus(es); both immediate and delayed toxicities were absent. This approach should increase both the feasibility and applicability of T cell therapy. The trial was registered at www.clinicaltrials.gov as NCT01070797.

Abstract Purpose: GVHD after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (alloSCT) has been associated with low numbers of circulating CD4+CD25+FoxP3+ regulatory T cells (Tregs). Because Tregs express high levels of the interleukin (IL)-2 receptor, they may selectively expand in vivo in response to doses of IL-2 insufficient to stimulate T effector T-cell populations, thereby preventing GVHD. Experimental Design: We prospectively evaluated the effects of ultra low-dose (ULD) IL-2 injections on Treg recovery in pediatric patients after alloSCT and compared this recovery with Treg reconstitution post alloSCT in patients without IL-2. Sixteen recipients of related (n = 12) or unrelated (n = 4) donor grafts received ULD IL-2 post hematopoietic stem cell transplantation (HSCT; 100,000–200,000 IU/m2 ×3 per week), starting <day 30 and continuing for 6 to 12 weeks. Results: No grade 3/4 toxicities were associated with ULD IL-2. CD4+CD25+FoxP3+ Tregs increased from a mean of 4.8% (range, 0%–11.0%) pre IL-2 to 11.1% (range, 1.2%–31.1%) following therapy, with the greatest change occurring in the recipients of matched related donor (MRD) transplants. No IL-2 patients developed grade 2–4 acute GVHD (aGVHD), compared with 4 of 33 (12%) of the comparator group who did not receive IL-2. IL-2 recipients retained T cells reactive to viral and leukemia antigens, and in the MRD recipients, only 2 of 13 (15%) of the IL-2 patients developed viral infections versus 63% of the comparator group (P = 0.022). Conclusions: Hence, ULD IL-2 is well tolerated, expands a Treg population in vivo, and may be associated with a lower incidence of viral infections and GVHD. Clin Cancer Res; 20(8); 2215–25. ©2014 AACR.