Abstract The clinical efficacy of chimeric antigen receptor (CAR)-redirected T cells remains marginal in solid tumors compared with leukemias. Failures have been attributed to insufficient T-cell migration and to the highly immunosuppressive milieu of solid tumors. To overcome these obstacles, we have combined CAR-T cells with an oncolytic virus armed with the chemokine RANTES and the cytokine IL15, reasoning that the modified oncolytic virus will both have a direct lytic effect on infected malignant cells and facilitate migration and survival of CAR-T cells. Using neuroblastoma as a tumor model, we found that the adenovirus Ad5Δ24 exerted a potent, dose-dependent, cytotoxic effect on tumor cells, whereas CAR-T cells specific for the tumor antigen GD2 (GD2.CAR-T cells) were not damaged. When used in combination, Ad5Δ24 directly accelerated the caspase pathways in tumor cells exposed to CAR-T cells, whereas the intratumoral release of both RANTES and IL15 attracted CAR-T cells and promoted their local survival, respectively, increasing the overall survival of tumor-bearing mice. These preclinical data support the use of this innovative biologic platform of immunotherapy for solid tumors. Cancer Res; 74(18); 5195–205. ©2014 AACR.

Immunotherapy with T cells expressing the chimeric antigen receptor (CAR) specific for the CD19 antigen (CD19.CAR-Ts) is a very effective treatment in B cell lymphoid malignancies. However, B cell aplasia and cytokine release syndrome (CRS) secondary to the infusion of CD19.CAR-Ts remain significant drawbacks. The inclusion of safety switches into the vector encoding the CAR is seen as the safest method to terminate the effects of CD19.CAR-Ts in case of severe toxicities or after achieving long-term sustained remissions. By contrast, the complete elimination of CD19.CAR-Ts when CRS occurs may jeopardize clinical responses as CRS and antitumor activity seem to concur. We have demonstrated, in a humanized mouse model, that the inducible caspase-9 (iC9) safety switch can eliminate CD19.CAR-Ts in a dose-dependent manner, allowing either a selective containment of CD19.CAR-T expansion in case of CRS or complete deletion on demand granting normal B cell reconstitution.