Gastrointestinalt mikrobiom og respons på immunterapi ved metastatisk ondartet melanom

Denne prospektive, ikke-randomiserede kliniske undersøgelse evaluerer den prognostiske og prædiktive værdi af det gastrointestinale mikrobiom hos patienter med metastatisk malign melanom behandlet med immuncheckpoint-hæmmere (PD-1-hæmmere og CTLA-4-hæmmere) i første-linje behandling. Selvom immunterapi har forbedret overlevelsen ved metastatisk melanom, forbliver de kliniske resultater heterogene, og en betydelig andel af patienter oplever immunrelaterede bivirkninger, pseudoprogression eller hyperprogression. Identifikation af biomarkører, der forudsiger respons og toksicitet, forbliver klinisk vigtig.

Mave-tarmkanalen indeholder en høj koncentration af mikrober og lymfoid væv, og immunsystemet og mikrobiomet eksisterer i tæt samspil. Det gastrointestinale mikrobiom påvirker den systemiske immunrespons gennem cytokinproduktion og regulering af T-celleaktivitet. Tidligere studier antyder, at mikrobiomsammensætning og diversitet kan være associeret med samlet overlevelse (OS), progressionsfri overlevelse (PFS) og behandlingsrespons hos patienter, der modtager immuncheckpoint-hæmmere. Antibiotikainduceret dysbiose er blevet associeret med reduceret effektivitet af immunterapi, og fecal mikrobiom transplantation har vist potentiale i at overvinde resistens mod PD-1-hæmmere.

Det primære formål med denne undersøgelse er at afgøre, om den dominerende sammensætning af det gastrointestinale mikrobiom er associeret med objektiv respons på PD-1 og CTLA-4-hæmmere hos patienter med metastatisk malign melanom, vurderet i henhold til iRECIST-kriterierne. Den primære hypotese er, at en specifik mikrobiomprofil er associeret med behandlingsrespons og progressionsfri overlevelse (PFS).

Sekundære mål omfatter evaluering af sammenhængen mellem mikrobiomsammensætning og immunrelaterede bivirkninger, sygdomsprogression under behandling, og perifert blod immuncelpopulationer (CD3+, CD4+, CD8+, CD4/CD8-forhold og makrofager).

I alt 132 patienter behandlet med første-linje immuncheckpoint-hæmmere ved Onkologisk Institut Ljubljana mellem marts 2022 og marts 2024 blev inkluderet. Kliniske data blev indsamlet i anonymiseret form og omfatter køn, alder, diagnosedato, performance status ved behandlingsstart, laboratorieparametre (inklusive LDH og S100), melanomlokalisering, BRAF-status, behandlingsvarighed, radiologisk respons og immunrelaterede bivirkninger.

Udover standardbehandling gennemgik deltagerne studie-specifik biologisk prøveindsamling i henhold til en foruddefineret tidsplan. Afføringsprøver blev indsamlet før behandlingsstart, ved uge 12 (+2 uger) og uge 28 (+2 uger), ved mistanke om progression/hyperprogression og ved forekomst af immunrelaterede bivirkninger. Hvis deltagerne modtog antibiotikabehandling, blev afføringsindsamlingen udskudt og udført tre uger efter afslutning af antibiotika. Prøverne blev analyseret ved Bioteknisk Fakultet, Ljubljana Universitet ved hjælp af amplikon-sekventering af 16S rRNA med Illumina 16S/ITS Nextera to-trins PCR og MiSeq 2×300 teknologi. Bioinformatiske og statistiske analyser blev udført ved hjælp af UPARSE-pipeline, Silva NR SSU og LTP SSU databaser, Mothur softwarepakke og R-pakken Phyloseq.

Perifere veneblodprøver blev indsamlet op til fire uger før behandlingsstart, ved uge 12 (+2 uger) og uge 28 (+2 uger), ved mistanke om progression/hyperprogression og ved forekomst af immunrelaterede bivirkninger. Yderligere blodprøver blev analyseret ved Cytologiafdelingen, Onkologisk Institut Ljubljana ved hjælp af flowcytometri for at bestemme immuncelpopulationer, herunder CD3+, CD4+, CD8+, CD4/CD8-forhold og makrofager. Prøverne blev analyseret ved hjælp af FACSCanto 10 og FACSDiva software.

Radiologisk evaluering blev udført ved hjælp af PET/CT eller CT-triplet (hoved, bryst, abdomen) inden for fire uger før behandlingsstart og ved uge 12 (+2 uger) og uge 28 (+2 uger). Yderligere billeddannelse blev udført ved mistanke om progression eller baseret på klinisk vurdering. Behandlingsrespons blev evalueret i henhold til iRECIST-kriterier og kategoriseret som komplet respons (CR), partiell respons (PR), stabil sygdom (SD) eller progressiv sygdom (PD). Pseudoprogression blev defineret som midlertidig radiologisk progression uden klinisk forværring efterfulgt af efterfølgende reduktion af tumorbelastning.