Eine klinische Studie mit AdNRGM plus CB1954 bei Prostatakrebs (AdUP)

Hintergrund und Begründung:

Lokal rezidivierter Prostatakrebs stellt ein attraktives Ziel für die Gentherapie dar, da der Tumor für eine lange Phase der Erkrankung an der Prostata oder dem umgebenden Gewebe lokalisiert bleibt. Auch die Verabreichung von Gentherapie-Vektoren an die Prostata ist einfach, indem entweder eine ultraschallgeführte, transrektale Injektion oder angepasste Methoden verwendet werden, die für die Brachytherapie entwickelt wurden, um mehrere schablonengeführte transperineale Injektionen zu verabreichen, um eine Sättigungsabdeckung der Prostata zu erreichen. Bei Patienten mit lokal rezidiviertem oder metastasiertem Prostatakrebs wurden mehrere Gentherapie- und Gen-Immuntherapie-Strategien getestet, darunter Virus Directed Enzyme Prodrug Therapy (VDEPT), Conditionally Replicating Adenovires (CRAds) und GMCSF-basierte Immunstimulation. Diese Behandlungen wurden gut vertragen und zeigten einige Hinweise auf Antitumoraktivität.

Das Nitroreduktase/CB1954 VDEPT-System:

Das Nitroreduktase/CB1954-System verwendet E. coli-Nitroreduktase (NTR) als Prodrug-aktivierendes Enzym und CB1954 als zu aktivierendes Prodrug. Um dieses System auszunutzen, wurde zuvor ein E1-E3-deletiertes, replikationsdefektes humanes Adenovirus (Ad5) mit der Bezeichnung CTL102 erzeugt, das das NTR-Gen unter der Kontrolle des Cytomegalovirus (CMV)-Promotors enthält. CTL102 war in der Lage, Krebszellen zu infizieren und die NTR-Expression in vitro zu induzieren, außerdem werden NTR-exprimierende Zellen gegenüber CB1954 sensibilisiert. In Tiermodellen durchgeführte Experimente zeigten, dass die NTR-Expression in Prostatakrebs-Xenotransplantaten nachgewiesen werden konnte, denen CTL102 injiziert wurde, und dass das Wachstum der Xenotransplantate durch intratumorale Injektion von CTL102 gehemmt wurde, gefolgt von intraperitonealer Verabreichung von CB1954 2 Tage später.

CB1954-Prodrug-Umwandlung und klinische Entwicklung:

CB1954 [5-(Aziridin-1-yl)-2,4-dinitrobenzamid] ist ein schwaches Alkylierungsmittel, das durch das Ratten-Nitroreduktase-Enzym DT-Diaphorase zu einem potenten, bifunktionellen Alkylierungsmittel (5-(Aziridin-1-yl)) reduziert wird. -4-Hydroxylamino-2-nitrobenzamid), das DNA vernetzt und in der Lage ist, sowohl sich teilende als auch sich nicht teilende Zellen abzutöten. Die humanen und murinen Formen der DT-Diaphorase sind bei dieser Reaktion defizient. Es wurde festgestellt, dass ein vom nfsB-Gen von E. coli kodiertes Nitroreduktaseenzym die gleiche Reduktion 60- bis 100-mal schneller durchführt als die Ratten-DT-Diaphorase, und dies ist das Enzym (NTR), das in CTL102 und AdNRGM kodiert wird.

In einer pharmakokinetischen Phase-I-Studie mit CB1954 wurden die maximal tolerierte Dosis (MTD), die dosisbegrenzenden Toxizitäten und das Plasmakonzentrations-Zeit-Profil definiert. Zehn Kohorten mit jeweils drei Patienten wurden mit CB1954 in Dosierungen von 3 mg/m2 bis 37,5 mg/m^2 behandelt. Es wurde keine Marksuppression, Nephrotoxizität oder Alopezie beobachtet. Dosislimitierende Toxizitäten (eine Diarrhoe Grad 4 und zwei Lebertoxizität Grad 2) wurden bei 37,5 mg/m^2 beobachtet; andere Toxizitäten waren Übelkeit, Erbrechen, Anorexie und Müdigkeit. Nebenwirkungen, die bei 24 mg/m^2 aufgezeichnet wurden, waren Übelkeit und Müdigkeit Grad 3, daher wurde diese Dosis als Standarddosis für zukünftige klinische Studien empfohlen. Bei einigen Tieren, denen das Medikament CB1954 verabreicht wurde, trat eine Trübung der Augenlinse auf, die auch als Katarakt bezeichnet wird. Die Forscher sind der Ansicht, dass es höchst unwahrscheinlich ist, dass diese Veränderung beim Menschen auftritt, und keiner der Patienten, die in früheren klinischen Studien mit diesem Medikament behandelt wurden, litt unter dieser Komplikation.

Prostatakrebs-Studie:

Eine klinische Phase-I/II-Studie mit CTL102/CB1954 wurde bei Männern mit Prostatakrebs abgeschlossen. In der ersten Phase der Studie erhielten 20 Patienten, bei denen eine radikale Prostatektomie geplant war, vor der Operation CTL102 allein durch intraprostatische Injektion. Ziele dieses Teils der Studie waren Sicherheit, Verträglichkeit und Höhe der NTR-Expression. Die Immunhistochemie zeigte eine NTR-Färbung des Drüsenepithels des Tumors und des normalen Prostatagewebes bei allen verwendeten Dosisniveaus (1x10^10 bis 1x10^12 Viruspartikel). Die Expression von NTR wurde in 30–50 % der Objektträger der Prostataprobe gefunden und schien bei Verwendung höherer Vektordosen oder Mehrfachinjektionen zuzunehmen, jedoch gab es keinen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen Virusdosis und Ausmaß der NTR-Expression. Die Gentherapie wurde gut vertragen, obwohl ein Patient, der 5x10^10 vp erhielt, eine DLT (vorübergehende Bilirubinerhöhung) hatte. Die Kohorte wurde daher erweitert, aber es wurde keine andere DLT beobachtet, und die Dosiseskalation konnte wieder aufgenommen werden. (Die DLT wurde anschließend einem postoperativen Myokardinfarkt zugeschrieben.) Andere unerwünschte Ereignisse waren vorübergehende Lymphopenie Grad 3 (3 Patienten) und Anstieg der Leberenzyme Grad 2 (4 Patienten). Es gab keine behandlungsbedingten schwerwiegenden unerwünschten Ereignisse.

Unsere Daten zeigen, dass die intraprostatische Injektion von CTL102, gefolgt von intravenöser CB1954, sicher und gut verträglich ist11. CTL102 war in der Lage, die NTR-Expression zu induzieren, und die CTL102/CB1954-Behandlung lieferte frühe Hinweise auf Aktivität. Die antitumorale Gesamtwirksamkeit dieses Ansatzes war jedoch suboptimal, da nur zwei Patienten eine PSA-Abnahme von >50 % zeigten und lebensfähige Tumorzellen in den Biopsien nach der Behandlung noch vorhanden waren. Es ist wahrscheinlich, dass die relativ kleine Fraktion von Tumorzellen, die NTR exprimieren, und ihre lokalisierte Verteilung für die begrenzte Anti-Tumor-Aktivität von CTL102/CB1954 verantwortlich war. Um die Wirksamkeit zu erhöhen, wurden in die aktuelle klinische Studie zwei signifikante Verbesserungen integriert:

1. Um eine bessere Verteilung des Vektors in der gesamten Prostata zu erreichen, wird der Vektor unter Verwendung einer Adaption der Technik der Prostata-Brachytherapie über mehrere matrizengeführte transperineale Injektionen verabreicht.
2. Um die Wirksamkeit von VDEPT mit GMCSF-basierter Immunstimulation zu erhöhen, wird ein E1, E3-deletiertes, replikationsdefektes Adenovirus (AdNRGM) kombiniert, das sowohl NTR als auch humanes GMCSF exprimiert.

Die vorgeschlagenen Dosierungen für AdNRGM sind 10^10, 3x10^10, 10^11, 3x10^11, 10^12 vp, während das Prodrug CB1954 in einer Standarddosis von 24 mg/m^2 verabreicht wird. In-vitro-Experimente erlauben uns zu schätzen, dass 1 x 10^10 vp AdNRGM wahrscheinlich zu einer Produktion von 5 - 25 µg GMCSF/24 h führt. Klinische Studien mit GMCSF haben Einzeldosen von 500 µg oder wiederholte Dosen von bis zu 250 µg/m^2 verwendet. Die Ermittler sind der Ansicht, dass eine Anfangsdosis von 1 x 10^10 vp daher einen ausreichenden Sicherheitsspielraum für die GMCSF-Produktion bietet. Die feste Dosis oder 24 mg/m^2 CB1954 ist die Dosis, die nach einer anfänglichen Dosiseskalationsstudie mit CB1954 allein empfohlen wird.