Pokročilý výzkum hlavy a krku pro multi-omily a optimalizovanou imunoterapii (HARMONI)

1. pozadí 1.1 Inhibitory imunitního kontrolního bodu na pozadí na pozadí (ICIS) se objevily jako nová třída protirakovinné terapie po cytotoxické chemoterapii a cílené terapii. Prokázali přínosy přežití u různých pevných nádorů, včetně rakoviny hlavy a krku, čímž se posunuly paradigma léčby rakoviny. Nádory se vyhýbají imunitnímu dohledu prostřednictvím molekul kontrolního bodu, jako jsou PD-1 a CTLA-4, a vývoj ICI, jako je pembrolizumab a nivolumab, vykazoval také účinnost u rakovin hlavy a krku.

Pokročilé a metastatické rakoviny hlavy a krku nejen představují rizika ohrožující život, ale také vážně ovlivňují řeč, polykání a vzhled, což vede k vyšší míře sebevražd ve srovnání s obecnou populací. V Koreji se incidence rakoviny hlavy a krku mezi lety 2010 a 2020 zvýšila asi o 30%, přičemž rakovina jazyka vykazovala zvláště strmý nárůst o 7,7% ročně u mladých dospělých ve věku 20–30 let.

Ve studii Keynote-048 Pembrolizumab v kombinaci s chemoterapií na bázi platiny významně prodloužil celkové přežití ve srovnání s režimy na bázi cetuximabu, s větší přínosem pozorovaný u pacientů s PD-L1 CPS ≥ 20 nebo ≥1. Následné analýzy ukázaly, že přínos pro přežití koreloval s PD-L1 CPS pouze ve skupině s pembrolizumabem a asi 20% pacientů bylo identifikováno jako dlouhé respondenty. Celková míra odezvy na ICI však zůstává pouze 15-26%a samotný PD-L1 CPS zcela nevysvětluje výsledky léčby.

Studie času (imunitní mikroprostředí nádoru) na rakovině hlavy a krku klasifikovaly nádory do plně infiltrovaných, stromě omezených, imunitních a imunitních desertů, přičemž 48% bylo plně infiltrováno. Nádory s vysokou expresí cytokinů, jako jsou CXCL13, IFN-y a IL-10, vykazovaly aktivnější infiltraci imunitních buněk. Tyto výsledky však byly založeny na tkáních před léčbou a po léčbě chybí studie zkoumající změny času.

U opakující se rakoviny hlavy a krku se intratumorální a stromální hustota TIL významně snížila, zatímco podíl imunitních desertů se zvýšil. Obohacování stromálního TIL korelovalo s lepší reakcí na ICIS. Tato studie však byla založena na analýze obrazu řízených AI a nezachytila ​​podrobné složení imunitního mikroprostředí nebo dynamiky po ošetření.

V Japonsku byla provedena analýza prostorové transkriptomiky u jedné hlavy a rakoviny krku léčeného nivolumabem, což odhalilo, že ztráta genu MHC třídy I po léčbě byla spojena s imunitní rezistencí.

Vysoká exprese CXCL13 je spojena s tvorbou terciárních lymfoidních struktur (TLS) a silně spojené s distribucí imunitních buněk v té době. Analýzy TCGA ukázaly, že exprese CXCL13 je významně vyšší u rakovin hlavy a krku ve srovnání s normálními tkáními a koreluje s hojností CD8+ T buněk, B buněk, makrofágů a dalších imunitních buněk. Je tedy nutné prozkoumat, zda se CXCL13 a TLS mění po ošetření ICI. Kromě toho jsou CD44+ rakovinné kmenové buňky u rakoviny hlavy a krku spojeny se špatnou prognózou a jejich dynamické změny před a po imunoterapii vyžadují zkoumání.

Byly také prozkoumány přístupy na periferní krev k predikci imunitních odpovědí. Retrospektivní studie využívající zánětlivé markery, jako jsou NLR, MLR a PLR, vyvinuly prediktivní modely, které přesvědčily PD-L1 CPS. Další studie uvádí, že exprese PD-L1 na monocytech po chemoradioterapii korelovala s hladinami CXCL11 v plazmě. Analýzy genové exprese pre- a post-chirurgických vzorků identifikovaly významné rozdíly v signálních drahách EIF2, EIF4 a MTOR. Kromě toho byly hladiny cytokinů v séru pacientů s rakovinou hlavy a krku významně vyšší než u zdravých kontrol a bylo navrženo zvýšení nezralých neutrofilů spojené s infiltrací nádoru.

Při následné analýze studie Keynote-048 vykazovali pacienti s pembrolizumabem plus chemoterapií delší přežití bez progrese s následnou taxanovou terapií (PFS2), nezávisle na PD-L1 CPS (HR 0,67, p = 0,00788). To naznačuje, že léčba ICI může zvýšit citlivost na pozdější chemoterapii založenou na taxanu. K vysvětlení těchto interakcí jsou zapotřebí studie biomarkerů a vzhledem k regionálním a etnickým variacím je výzkum založený na korejských pacientů obzvláště důležitý.

1.2 Shrnutí výzkumu hlavy a krku spinocelulárního karcinomu (HNSCC) je heterogenní malignita s prognózou, která se liší podle anatomického místa a charakteristik nádoru, ale pokročilá nemoc obecně nese špatné výsledky. Cílem této studie je prozkoumat dynamické změny jak v nádorovém imunitním mikroprostředí (čase), tak systémové imunitě před a po chemoterapii první linie ICI plus chemoterapie u pacientů s HNSCC.

Důvodem pro tento projekt je následující:

1. ICIS zlepšil přežití v HNSCC, ale zůstává účinný u pouze u asi 15% pacientů. Prediktivní biomarkery pro vybrané respondenty zůstávají nejasné.
2. Ačkoli mnoho studií zkoumalo čas v HNSCC, žádná studie neprovedla spárované analýzy nádorové tkáně a krve před a po léčbě ICI k posouzení prostorových a časových imunitních změn.
3. Rozsah, v jakém se změny časů odrážejí v periferní krvi, zůstává neznámý, což omezuje neinvazivní monitorování léčebné reakce.
4. Je známo, že ICIS zvyšuje účinnost následné chemoterapie taxanu, ale základní mechanismus není pochopen.

Tato studie se proto snaží identifikovat prediktivní biomarkery pro léčebnou odpověď a vyvinout personalizované terapeutické strategie pro pacienty s pokročilým nebo metastatickým HNSCC, kteří dostávají ICI plus chemoterapii.

• Cíle studie a cíle k identifikaci prediktivních biomarkerů léčebné odpovědi a vývoje personalizovaných terapeutických strategií u pacientů s pokročilým/metastatickým HNSCC léčeným ICI a chemoterapií.

  ________________________________________

• Doba trvání studie Studie bude provedena po dobu 3 let ode dne schválení IRB. Účastníci budou sledováni po dobu 3 let od zápisu. Analýzy začnou ve druhém roce se zaměřením na dynamické změny v čase a systémové imunitě před a po léčbě. Ve třetím roce budou identifikovány biomarkery odezvy a odporu ICI a budou vyhodnoceny korelace mezi časem a systémovými imunitními změnami.

  ________________________________________

• Účastníci studie 4.1 Zahrnutí a odůvodnění velikosti vzorku Studie si klade za cíl prozkoumat změny imunitního mikroprostředí (TME) pozorované ve vzorcích nádorů před a po léčbě ICI. Primárním výsledkem je posoudit změny v expresi imunitních buněk a jejich spojení s léčebnou odpovědí. Tento průzkumný design se snaží generovat klinicky smysluplné imunologické vzorce jako předběžné údaje pro budoucí studie (např. Prediktivní vývoj modelu řízeného biomarkerem, prospektivní validace).

Způsobilými pacienti budou pacienti s diagnózou pokročilého/metastatického HNSCC, kteří dostávají ICI první linii plus chemoterapii. Bude odebráno přibližně 30 párových vzorků před a po ošetření.

Cílová velikost vzorku 30 pacientů je založena na úvahách o proveditelnosti (dostupnost párových vzorků, nábor do 1,5–2 let) a je v souladu s předchozími studiemi podobného návrhu, které obvykle zahrnovaly 20-40 pacientů. Toto je považováno za vhodnou velikost průzkumné kohorty pro cíle studie.

V Medical Center Samsung se každoročně léčí asi 600 pacientů s HNSCC, přičemž více než 50 nově diagnostikovaných pokročilých/metastatických případů dostává paliativní chemoterapii každý rok, což zajišťuje dostatečné narůstání pacienta pro tuto studii.

5 Návrh studie a metody 5.1 Dynamická analýza imunitních změn před a po léčbě

• Analýza nádorového imunitního prostředí (Time) Spárovaná biopsie nádorů nebo vzorky FFPE bude odebrána před a po ošetření, rozdělena a analyzována. Mezi imunitní biomarkery, které mají být vyhodnoceny, patří nádorové buňky, T buňky, B buňky, neutrofily, makrofágy, imunitní genové podpisy (např. Interferony, jako jsou IFN-y a interleukinové rodiny), T-buněčné podmnožiny (CD4+, CD7+, CD16, CD34+, CD56+, CD56+), CD44444), CXCL13 (CD44), CXC13 (CD44), CX16, CD16, CD16, CD16, CD16, CD16, CD16, CD16, CD16, CD16, CD16, CD38+, CD56, CD38+, CD16, CD16, CD16, CD16, CD16, CD16, CD16. Exprese PD-1/PD-L1. Změny v těchto biomarkerech budou porovnány před a po léčbě. Budou zkoumány interakce mezi nádorovými a imunitními buňkami, jakož i změny specifických klastrů imunitních buněk a prostorových vzorů (např. Terciární lymfoidní struktury, imunitní rozbočovače). Kromě toho budou vyhodnoceny změny extracelulárních vezikul, aby se prozkoumaly mechanismy, které jsou základem zvýšené citlivosti na následnou taxanovou terapii po ošetření ICI.
• Periferní krve mononukleární buňky (PBMC) budou izolovány ze vzorků krve a analyzovány pomocí průtokové cytometrie. Pro tuto studii budou přizpůsobeny existující ověřené panely v laboratoři PI. Kvantitativní změny v populacích imunitních buněk a cytokinů (např. IFN-y) před a po léčbě budou hodnoceny.

5.2 Vývoj personalizované léčebné strategie pro ICI v rakovině hlavy a krku

• Identifikace prediktivních údajů o klinické odpovědi na biomarkery na terapii ICI bude integrováno s analýzami tkání a krve za účelem identifikace kandidátních prediktivních biomarkerů. Významné změny imunitních buněk budou definovány jako ≥1,5násobné rozdíly. Prediktivní modely budou vyvinuty pomocí multivariačních a regresních analýz s cílem dosáhnout oblasti pod křivkou (AUC) ≥0,80.
• Bude zkoumána korelace mezi časem a systémovými imunitními asociacemi mezi mikroprostředními změnami nádoru a změnami periferní krve. Pearsonův korelační koeficient ≥0,5 bude považován za smysluplný. Dále bude hodnocen vztah mezi těmito imunologickými změnami a prognózou pacienta.
• K objasnění mechanismů primární rezistence budou provedeny mechanismy srovnávací analýzy rezistence ICI. Pokud je to možné, budou také analyzovány párové vzorky nádoru a krve v době progrese onemocnění, aby se prozkoumaly mechanismy získané rezistence.