T cells expressing antigen-specific chimeric antigen receptors (CARs) improve outcomes for CD19-expressing B cell malignancies. We evaluated a human application of T cells that were genetically modified using the Sleeping Beauty (SB) transposon/transposase system to express a CD19-specific CAR.T cells were genetically modified using DNA plasmids from the SB platform to stably express a second-generation CD19-specific CAR and selectively propagated ex vivo with activating and propagating cells (AaPCs) and cytokines. Twenty-six patients with advanced non-Hodgkin lymphoma and acute lymphoblastic leukemia safely underwent hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) and infusion of CAR T cells as adjuvant therapy in the autologous (n = 7) or allogeneic settings (n = 19).SB-mediated genetic transposition and stimulation resulted in 2,200- to 2,500-fold ex vivo expansion of genetically modified T cells, with 84% CAR expression, and without integration hotspots. Following autologous HSCT, the 30-month progression-free and overall survivals were 83% and 100%, respectively. After allogeneic HSCT, the respective 12-month rates were 53% and 63%. No acute or late toxicities and no exacerbation of graft-versus-host disease were observed. Despite a low antigen burden and unsupportive recipient cytokine environment, CAR T cells persisted for an average of 201 days for autologous recipients and 51 days for allogeneic recipients.CD19-specific CAR T cells generated with SB and AaPC platforms were safe, and may provide additional cancer control as planned infusions after HSCT. These results support further clinical development of this nonviral gene therapy approach.Autologous, NCT00968760; allogeneic, NCT01497184; long-term follow-up, NCT01492036.National Cancer Institute, private foundations, and institutional funds. Please see Acknowledgments for details.

The majority of patients with acute myeloid leukemia will relapse, and older patients often fail to achieve remission with induction chemotherapy. We explored the possibility that leukemic suppression of innate immunity might contribute to treatment failure. Natural killer cell phenotype and function was measured in 32 consecutive acute myeloid leukemia patients at presentation, including 12 achieving complete remission. Compared to 15 healthy age-matched controls, natural killer cells from acute myeloid leukemia patients were abnormal at presentation, with downregulation of the activating receptor NKp46 (P=0.007) and upregulation of the inhibitory receptor NKG2A (P=0.04). Natural killer cells from acute myeloid leukemia patients had impaired effector function against autologous blasts and K562 targets, with significantly reduced CD107a degranulation, TNF-α and IFN-γ production. Failure to achieve remission was associated with NKG2A overexpression and reduced TNF-α production. These phenotypic and functional abnormalities were partially restored in the 12 patients achieving remission. In vitro co-incubation of acute myeloid leukemia blasts with natural killer cells from healthy donors induced significant impairment in natural killer cell TNF-α and IFN-γ production (P=0.02 and P=0.01, respectively) against K562 targets and a trend to reduced CD107a degranulation (P=0.07). Under transwell conditions, the inhibitory effect of AML blasts on NK cytotoxicity and effector function was still present, and this inhibitory effect was primarily mediated by IL-10. These results suggest that acute myeloid leukemia blasts induce long-lasting changes in natural killer cells, impairing their effector function and reducing the competence of the innate immune system, favoring leukemia survival.