Cytokinændring i hepatocellulært karcinom behandlet ved termisk ablation

Baggrund Leverkræft er den sjette mest almindelige malignitet i verden. Det er den fjerde hyppigste årsag til kræftrelaterede dødsfald og har en global forekomst på mere end 840.000 nye tilfælde i 2018.1 Hepatocellulært karcinom (HCC) tegner sig for 75 % - 85 % af primær leverkræft. Hepatektomi, radiofrekvensablation (RFA) og ortotopisk levertransplantation er de vigtigste behandlingsmuligheder for patienter med tidligt HCC.2 Hepatektomi er kun indiceret hos patienter med tidligt stadium HCC og bevaret leverfunktion, hvorimod anvendelsen af ​​levertransplantation er begrænset globalt pga. organmangel. RFA er derfor den mest effektive behandling hos patienter med HCC og borderline leverfunktion på grund af cirrotisk lever, især i Asien-Stillehavsområdet, hvor hepatitis B-infektion er udbredt.

Termisk ablation dræber tumorer via direkte termisk denaturering og koagulering af tumorproteiner.3 Tilbageholdelsen af ​​devitaliserede og beskadigede tumorceller i kroppen stimulerer en robust inflammatorisk respons. Det er også blevet rapporteret, at termisk ablation skaber en tumorantigenkilde til generering af antitumorimmunitet og forstærker værtens immunrespons.4 Aktiverede blodplader frigiver interleukin (IL) -1, tumornekrosefaktor (TNF) og transformerende vækstfaktor, som øger vaskulær permeabilitet og fremmer kemotaksi. Neutrofiler tiltrækkes af ablationsstedet og udfører debris-opfangning ved at frigive frie radikaler via oxidative burst-mekanismer, der har til formål at ødelægge inciterende midler. Makrofagmigrering følger, overgang til det proliferative stadium, hvor makrofager udskiller vækstfaktorer, herunder TNF, vaskulær endotelvækstfaktor (VEGF) og basal fibroblastvækstfaktor.5 Niveauet af proliferativ aktivitet af makrofager og lymfocytter medieres af IL-6 positivt og IL-10 negativt.6, 7 I tilfælde af en ufuldstændig ablation eller næsten fuldstændig ablation, kan levedygtige tumorceller i den subletale ablationszone) påvirket positivt eller negativt af det samtidige inflammatoriske respons, herunder øgede niveauer af cytokiner og vækstfaktorer. Inflammation efter ablation kan have negative virkninger via produktionen af ​​vækstfaktorer og cytokiner af makrofager og lymfocytter, hvilket kan stimulere tumorcellevækst inden for den subletale zone.8 Menneske- og dyreforsøg med immunhistokemisk farvning af væv, enzymbundet immunosorbent-assay af vævslysater og enzym-linked immunosorbent-assay af plasma har vist signifikant stigning i specifikke inflammatoriske og immunmodulerende mediatorer efter RFA.9, 10 Den principielle investigator har tidligere rapporteret inflammatoriske responser af RFA ved brug af svinelevermodellen, at niveauet af systemiske inflammatoriske markører (TNF og IL-1) var signifikant forhøjet efter RFA, sammenlignet med hepatektomi.11 Selvom prækliniske undersøgelser af inflammatoriske reaktioner af termisk ablation for levertumor er væsentlige, er klinisk korrelation mellem disse mikromiljøreaktioner begrænset i litteraturen. Erinjeri et al.12 rapporterede, at ablationstypen og den primære diagnose forudsagde ændringen af ​​IL-6, og patientens alder forudsagde ændringen af ​​IL-10 efter termisk ablation af tumorer. IL-6 kan fungere som surrogater for immunogen celledød, og kombinationen af ​​immunogene dødsinducerende procedurer med immun check-point inhibitor kan være gavnlig til at forlænge patientens overlevelse efter RFA.13 På cellulært niveau har RFA vist sig at forbedre tumorassocieret antigenspecifik T-cellerespons, og dette bidrager til patienternes HCC-gentagelsesfri overlevelse.14 Ikke desto mindre er det stadig ikke klart om det mulige forhold mellem RFA-inducerede cytokinændringer og dens prognostiske værdi på tumortilbagefald og langsigtet patientoverlevelse.

Den principielle investigator har rapporteret resultaterne af 209 patienter, der modtog RFA som den eneste behandling for HCC.15 Den samlede tumortilbagefaldsrate var op til 80 % med median opfølgning på 26 måneder. Derfor kan identifikation af højrisikopatienter, der kan udvikle tidligt tilbagefald ved hjælp af surrogatbiomarkører (f. cytokiner) har en vigtig klinisk implikation på brugen af ​​adjuverende behandling (f.eks. immun check-point hæmmer).

Derfor foreslår efterforskerne denne prospektive enkeltcenterundersøgelse for at analysere ændringen i serumcytokinniveauet hos patienter med HCC behandlet med RFA eller MWA. Resultatet vil blive brugt til at korrelere det kliniske resultat af patienter, især tumortilbagefald og langsigtet overlevelsesresultat. Dette foreslåede kliniske forsøg er af klinisk betydning for at fastslå den potentielle rolle af immunrespons som surrogatbiomarkører til at forudsige langsigtede patientresultater. Det etablerer platformen for fremtidig undersøgelse af adjuverende behandling ved hjælp af immun check-point inhibitor til patienter med HCC behandlet med RFA eller anden termisk ablativ terapi. Efterforskernes center er et tertiært henvisningscenter i Hong Kong, der håndterer patienter med komplicerede hepatobiliære og bugspytkirtelsygdomme. Antallet af nye tilfælde af patienter med HCC, der behandles i investigatorcentret, er omkring 200 hvert år, og antallet af patienter med HCC, der gennemgår hepatektomi, er omkring 80 hvert år. Alle efterforskerne er eksperter med stor erfaring i kliniske og grundlæggende undersøgelser af patienter med HCC. Efterforskerne har udført og publiceret adskillige randomiserede undersøgelser om behandling af HCC og andre aspekter af hepatobiliær kirurgi i internationale tidsskrifter.16-19

Hypotese RFA eller MWA for HCC kan inducere inflammatorisk immunrespons med resulterende ændring i cytokinniveauet. Denne mikro-miljøreaktion kan positivt eller negativt regulere de resterende tumorceller, hvilket fører til betydelige ændringer i tumortilbagefald og langsigtet patientoverlevelse.

Formålet med undersøgelsen Denne prospektive undersøgelse har til formål at undersøge ændringen af ​​cytokinernes niveau efter RFA eller MWA for HCC og dens kliniske korrelation med tumortilbagefald og patienters langsigtede overlevelsesdata. Primært resultatmål er tidlig tumorgentagelse inden for et år efter RFA. Sekundære udfaldsmål er andre tumorgentagelsesmønstre (sen intrahepatisk recidiv og ekstrahepatisk metastase), samlet overlevelse og recidivfri overlevelse.

Primært resultatmål er tidligt intrahepatisk tumortilbagefald inden for et år efter RFA og MWA. Sekundære udfaldsmål er andre tumorgentagelsesmønstre (sen intrahepatisk recidiv og ekstrahepatisk metastase), samlet overlevelse og recidivfri overlevelse.

Analyse af cytokinniveau ved hjælp af undersøgte patientserumprøver

Tilgængelige analyser:

IL-1β, IL-6, IL-10, IL-12 (p40), IL-12 (p70), TNF-α, CXCL8, CXCL9, CXCL10, CCL2, CCL5

Kommercielt tilgængeligt sæt:

MILLIPLEX MAP Humant cytokin/kemokin magnetisk perlepanel - immunologisk multipleksassay

Anvendelse af kit:

Analyser samtidig flere cytokin- og kemokinbiomarkører med MILLIPLEX MAP Human Cytokine/Chemokine Magnetic Bead Panel - Immunology Multiplex Assay, i humant serum, plasma og cellekulturprøver. Dette er en inkubationsanalyse natten over.

Forventet studietidspunkt Efterforskernes institution er et stort tertiært henvisningscenter for HCC i Hong Kong. Patientrekrutteringen vil blive påbegyndt, når godkendelsen fra institutionsvurderingsnævnet er opnået. Rekrutteringsperioden er omkring 12 måneder til 18 måneder. Med den gennemsnitlige opfølgningsperiode på omkring 18 måneder, forventes det, at den samlede studieperiode er tre år.

Estimering af prøvestørrelse Forventet antal patienter, der skal rekrutteres, er estimeret til 60 i henhold til det tidligere patientantal under behandling på afdelingen.

Statistisk analyse Alle data vil blive indsamlet prospektivt af en forskningsassistent og computeriseret i en database. Statistisk analyse vil blive udført ved Chi-square test eller Fishers eksakte test, hvor det er relevant, for at sammenligne diskrete variable og Mann-Whitney U test for at sammenligne kontinuerte variable. Kumulativ overlevelse vil blive beregnet ved Kaplan-Meier-metoden og sammenlignet med Log-rank test. Multivariabel analyse ved hjælp af logistisk regressionsmodel vil blive udført for at identificere de uafhængige prognostiske faktorer, der påvirker tidlig tumorgentagelse.

Etiske overvejelser Denne undersøgelse vil blive udført i overensstemmelse med Helsinki-erklæringen fra World Medical Association og International Conference on Harmonization - Good Clinical Practice.

Samtykke Der indhentes skriftligt frivilligt samtykke efter fuldstændig forklaring af forsøget til patienten før operation og randomisering.

Relevans for kliniske anvendelser

Denne undersøgelse har betydelig klinisk indflydelse på den kirurgiske behandling af patienter med HCC. Da hepatitis B-infektion stadig er endemisk i Asien-Stillehavsområdet som Hong Kong, er hepatitis B-relateret HCC stadig en byrde blandt hele puljen af ​​kræftpatienter. Denne undersøgelse har til formål at etablere den potentielle rolle af immunrespons som surrogatbiomarkører til at forudsige langsigtet patientudfald. Det forbedrer udviklingen af ​​platformen for fremtidig undersøgelse af adjuverende behandling ved hjælp af immun check-point inhibitor til patienter med HCC behandlet med termisk ablativ terapi.