Et dosiseskaleringsforsøg med stereootaktisk ablativ kropsstrålebehandling for ikke-rygsøjlens knogle- og lymfeknudeoligometastater (Destroy)

• Baggrund & begrundelse

Stereotaktisk ablativ kropsstrålebehandling (SABR) er indiceret til patienter med oligometastatisk, oligoprogressiv eller traditionelt stråleresistent sygdom, som ofte viser sig med minimale eller ingen associerede symptomer [1, 2]. Men da dette er en relativt ny teknik, mangler information om den optimale tidsplan. Selv prospektive randomiserede forsøg med SABR for oligometastatisk sygdom tillader typisk brug af forskellige fraktioneringsplaner [3]. Dette gælder især for non-spine knogle- og lymfeknudemetastaser, hvor litteraturen er knap til ikke-eksisterende og mange forskellige skemaer anvendes, selv inden for et enkelt center [4,5].

Der er også nye beviser for, at SABR kan stimulere immunresponset ved en række forskellige mekanismer, såsom at øge ekspressionen af ​​toll-like receptor 4 (TLR4) på ​​dendritiske celler, øge priming af T-celler i drænende lymfeknuder og øge tumorcelleantigenpræsentationen af dendritiske celler [6]. Igen er det ikke klart, hvilket fraktioneringsskema der fremkalder det mest robuste immunrespons. For eksempel, i kombination med cytotoksisk T-lymfocyt-associeret antigen 4 (anti-CTLA-4) immunterapi, blev forskellige strålingsregimer i to carcinommodeller, der voksede i syngene mus, sammenlignet [7]. Markante forskelle i induktion af tumorspecifikke T-celler og af en abskopal effekt blev observeret. Hvert regime havde lignende evne til at hæmme væksten af ​​den bestrålede tumor, når stråling blev anvendt alene. Tilsætningen af ​​anti-CTLA-4 forårsagede imidlertid fuldstændig regression af størstedelen af ​​bestrålede tumorer og en abskopal effekt hos mus, der fik et hypofraktioneret regime (3 fraktioner af 8 Gy), men ikke hos mus behandlet med en enkelt dosis på 20 Gy. En yderligere fraktioneret kur (5 fraktioner af 6 Gy) blev testet, som viste mellemliggende resultater. Dette indikerer, at der kan eksistere et specifikt terapeutisk vindue for optimal anvendelse af strålebehandling som immunadjuvans.

Det virker som et opportunt tidspunkt at sammenligne de mest almindeligt anvendte stereotaktiske regimer med hensyn til toksicitet og effekt.

- Prøvedesign

Mindst tredive patienter vil blive inkluderet for hvert dosisniveau. Et interval på mindst 24 uger fra den første patientbehandling til den næste patientbehandling på hvert dosisniveau vil blive respekteret. I mellemtiden vil flere patienter blive inkluderet i det tidligere dosisniveau i et forsøg på at etablere de sekundære endepunkter. I tilfælde af 1-5 patienter med dosisbegrænsende toksicitet (DLT) 6 måneder efter SABR, vil yderligere 30 patienter blive inkluderet på samme dosisniveau. Den maksimalt tolererede dosis vil blive defineret som det dosisniveau, under hvilket mindst 10 patienter har en dosisbegrænsende toksicitet 6 måneder efter SABR.

• Forsøgsprocedurer

Registrering af toksicitet: Forundersøgelse; sidste dag af SABR; 3 måneder efter SABR; 6 måneder efter SABR; hver 3. måned (første år efter SABR); hver 6. måned (andet år efter SABR); årligt derefter.

Registrering af QoL: Forstudie; sidste dag af SABR; 3 måneder efter SABR; 6 måneder efter SABR; hver 3. måned (første år efter SABR); hver 6. måned (andet år efter SABR); årligt derefter.

Blodprøve: hver SABR-fraktion; 3 måneder efter SABR; 6 måneder efter SABR Imaging: 6 måneder efter SABR. Al billeddannelse betragtes som standard og bør som minimum omfatte en CT af den eller de bestrålede læsioner, men kan også omfatte MRI og/eller PET-CT (med hvilket som helst relevant sporstof), hvis standarden for den malignitet er.

- Translationel forskning

I øjeblikket er meget ukendt om strålebehandlingens mekanisme og især SABR. Desuden er kun nogle få forudsigelige biomarkører for respons på strålebehandling blevet undersøgt passende i kliniske omgivelser, og ingen af ​​disse biomarkører er i øjeblikket ansat i klinikken til at hjælpe patient, dosis eller skemavalg. Derfor vil flydende biopsier blive indsamlet i løbet af denne undersøgelse til biobanking.

Et interessant mål for DNA-skade i cirkulerende tumorceller (CTC'er) er γ-H2AX, en biomarkør for strålingsinducerede DNA-dobbeltstrengsbrud [9]. Det er også ved at blive klart, at - udover at mediere cytotoksiske og cytostatiske virkninger på maligne celler - har strålebehandling mangestrengede immunmodulerende funktioner, der manifesterer sig lokalt (inden for bestrålede læsioner) og systemisk (inden for ikke-bestrålede læsioner og i kredsløbet). Imidlertid forbliver de mekanismer, hvorved stråling inducerer antitumor-T-celler, uklare. Tilsyneladende induceres DNA exonuclease Trex1 af strålingsdoser over 12-18 Gy i forskellige cancerceller og svækker deres immunogenicitet ved at nedbryde DNA, der akkumuleres i cytosolen ved stråling. Cytosolisk DNA stimulerer sekretion af interferon-b fra cancerceller efter aktivering af DNA-sensoren cGAS og dens nedstrøms effektor STING. Gentagen bestråling ved doser, der ikke inducerer Trex1, forstærker interferon-b-produktion, hvilket resulterer i rekruttering og aktivering af Batf3-afhængige dendritiske celler [10]. Denne effekt er essentiel for priming af CD8+ T-celler, der medierer systemisk tumorafstødning (abskopal effekt). Disse data tyder på en sammenhæng mellem de immunstimulerende virkninger af stråling og DNA-skadereaktionen.

1. Nødvendige prøver

   Den flydende biopsi i denne undersøgelse omfatter sfæriske blodprøver (1x 9mL EDTA- og 1x9mL CPT-rør), der skal tages ved simulering, umiddelbart efter hver fraktion, ca. 48 timer efter den sidste fraktion og ved 3 og 6 måneders opfølgning til biobank.

2. Vurdering af cirkulerende cytokiner

   Et EDTA-blodrør giver generelt 4 ml plasma, som kan deles i to til analyse af cirkulerende frit DNA (cfDNA) (vide nedenfor) og til måling af proteinkoncentrationer af cirkulerende cytokiner. Sidstnævnte kan udføres ved hjælp af Luminex-assays og kræver et inputvolumen på 100 µL pr. assay, hvilket gør det muligt at profilere 20 cytokiner ved hjælp af 2 mL plasma. Plasmaet skal opbevares ved -80°C. Under disse forhold er de fleste cytokiner stabile i op til to år under forudsætning af, at fryse-tø-cyklusser undgås [11].

3. cfDNA til overfladisk helgenomsekventering

   Til cfDNA lavpas helgenomsekventering skal cfDNA først ekstraheres fra plasmaprøver med et typisk startvolumen på 1 ml. cfDNA-koncentrationerne fra 1 ml plasma, i et endeligt elueringsvolumen på 50 µL, er meget variable og afhænger af tumorbelastningen (område 0,2 ng/µL til 62,8 ng/µL). Derfor varierer det beregnede cfDNA-udbytte fra 1 ml plasma fra 10 ng til 3.140 ng. Til lavpas-helgenomsekventering ved hjælp af Thru-PLEX DNA-seq Library Kit kræves 2 ng cfDNA, hvilket tyder på, at 1 mL plasma burde være tilstrækkeligt i de fleste tilfælde. For at undgå patientfrafald på grund af utilstrækkeligt udgangsmateriale, tilrådes biobanking af 2 ml plasma aliquoteret i enheder på 400 µL ved -80oC. En eksemplarisk analyse er givet i Li et al, Mol Oncology, 2017 [12].

4. Flowcytometrianalyse af immunceller

   Mononukleære celler fra perifert blod (PBMC) kan isoleres fra hepariniseret venøst ​​blod ved centrifugering på en Ficoll-Hypaque-gradient inden for 4 timer efter venepunktur. PBMC'erne kan kryokonserveres i flydende nitrogen i varmeinaktiveret føtalt bovint serum (FBS) suppleret med 10% dimethylsulfoxid (DMSO) indtil analyse. Efter analyse optøs cellerne ved nedsænkning ved 37° i 1-2 minutter og resuspenderes i et medium indeholdende Iscove's Modified Dulbecco's Medium (IMDM) suppleret med 20% FBS og 1% glutamin [13].

   - Etik & regulatorisk godkendelse

   Forsøget vil blive udført i overensstemmelse med principperne i Helsinki-erklæringen (64. WMA Generalforsamling, Fortaleza, Brasilien, oktober 2013), principperne for GCP og alle gældende lovkrav. Studieprotokollen vil blive ændret til den etiske komité (EC) for GZA Hospitals, Belgien. Enhver efterfølgende protokolændring vil blive forelagt EF til godkendelse.

   - Datahåndtering

   Alle data vil blive indsamlet prospektivt af de kliniske undersøgelser onkologi (www.clinicaltrialsoncology.be) på GZA-hospitalerne, campus Sint Augustinus.

   - Udgivelsespolitik

   Publikationer vil blive koordineret af Principle Investigator (PD) og co-investigators (PM & DV). Forfatterskab til publikationer vil blive bestemt i overensstemmelse med kravene offentliggjort af International Committee of Medical Journal Editors og i overensstemmelse med kravene i det respektive medicinske tidsskrift.

   - Forsikring/Erstatning

   I overensstemmelse med den belgiske lov vedrørende eksperimenter på mennesker dateret den 7. maj 2004 påtager sponsor sig, selv uden skyld, ansvaret for skader påført af en undersøgelsespatient, og som er direkte eller indirekte forbundet med deltagelse i undersøgelsen, og skal yde erstatning derfor gennem sin forsikring.