Gastrointestinales Mikrobiom und Ansprechen auf Immuntherapie bei metastasierendem malignem Melanom

Diese prospektive, nicht randomisierte klinische Studie bewertet den prognostischen und prädiktiven Wert des gastrointestinalen Mikrobioms bei Patienten mit metastasiertem malignem Melanom, die in der Erstlinientherapie mit Immuncheckpoint-Inhibitoren (PD-1-Inhibitoren und CTLA-4-Inhibitoren) behandelt werden. Obwohl die Immuntherapie das Überleben bei metastasiertem Melanom verbessert hat, bleiben die klinischen Ergebnisse heterogen und ein erheblicher Anteil der Patienten erlebt immunvermittelte unerwünschte Ereignisse, Pseudoprogression oder Hyperprogression. Die Identifizierung von Biomarkern, die das Ansprechen und die Toxizität vorhersagen, bleibt klinisch wichtig.

Der Gastrointestinaltrakt enthält eine hohe Konzentration von Mikroben und lymphatischem Gewebe, und das Immunsystem und das Mikrobiom stehen in enger Wechselwirkung. Das gastrointestinale Mikrobiom beeinflusst die systemische Immunantwort durch Zytokinproduktion und Regulation der T-Zell-Aktivität. Frühere Studien legen nahe, dass die Zusammensetzung und Vielfalt des Mikrobioms mit dem Gesamtüberleben (OS), dem progressionsfreien Überleben (PFS) und dem Therapieansprechen bei Patienten, die Immuncheckpoint-Inhibitoren erhalten, assoziiert sein könnten. Antibiotika-induzierte Dysbiose wurde mit einer reduzierten Wirksamkeit der Immuntherapie in Verbindung gebracht, und die fäkale Mikrobiota-Transplantation hat Potenzial gezeigt, Resistenzen gegen PD-1-Inhibitoren zu überwinden.

Das primäre Ziel dieser Studie ist zu bestimmen, ob die vorherrschende Zusammensetzung des gastrointestinalen Mikrobioms mit dem objektiven Ansprechen auf PD-1- und CTLA-4-Inhibitoren bei Patienten mit metastasiertem malignem Melanom assoziiert ist, bewertet nach iRECIST-Kriterien. Die primäre Hypothese ist, dass ein spezifisches Mikrobiomprofil mit dem Therapieansprechen und dem progressionsfreien Überleben (PFS) assoziiert ist.

Sekundäre Ziele umfassen die Bewertung der Assoziation zwischen der Mikrobiomzusammensetzung und immunvermittelten unerwünschten Ereignissen, Krankheitsprogression während der Behandlung und peripheren Blutzellpopulationen (CD3+, CD4+, CD8+, CD4/CD8-Verhältnis und Makrophagen).

Insgesamt wurden 132 Patienten, die zwischen März 2022 und März 2024 am Onkologischen Institut Ljubljana mit Erstlinien-Immuncheckpoint-Inhibitoren behandelt wurden, eingeschlossen. Klinische Daten wurden anonymisiert erfasst und umfassen Geschlecht, Alter, Diagnosedatum, Allgemeinzustand zu Behandlungsbeginn, Laborparameter (einschließlich LDH und S100), Melanomlokalisation, BRAF-Status, Behandlungsdauer, radiologisches Ansprechen und immunvermittelte unerwünschte Ereignisse.

Zusätzlich zur Standardbehandlung unterzogen sich die Teilnehmer einer studienspezifischen biologischen Probenentnahme nach einem vordefinierten Zeitplan. Stuhlproben wurden vor Behandlungsbeginn, in Woche 12 (+2 Wochen) und Woche 28 (+2 Wochen), bei Verdacht auf Progression/Hyperprogression und beim Auftreten immunvermittelter unerwünschter Ereignisse gesammelt. Wenn Teilnehmer eine Antibiotikatherapie erhielten, wurde die Stuhlprobensammlung verschoben und drei Wochen nach Abschluss der Antibiotika durchgeführt. Die Proben wurden an der Biotechnischen Fakultät der Universität Ljubljana mittels Amplikonsequenzierung von 16S rRNA mit Illumina 16S/ITS Nextera Two-Step-PCR und MiSeq 2×300-Technologie analysiert. Bioinformatische und statistische Analysen wurden mit der UPARSE-Pipeline, den Silva NR SSU- und LTP SSU-Datenbanken, dem Mothur-Softwarepaket und dem R-Paket Phyloseq durchgeführt.

Periphere venöse Blutproben wurden bis zu vier Wochen vor Behandlungsbeginn, in Woche 12 (+2 Wochen) und Woche 28 (+2 Wochen), bei Verdacht auf Progression/Hyperprogression und beim Auftreten immunvermittelter unerwünschter Ereignisse entnommen. Zusätzliche Blutproben wurden an der Abteilung für Zytologie des Onkologischen Instituts Ljubljana mittels Durchflusszytometrie analysiert, um Immunzellpopulationen einschließlich CD3+, CD4+, CD8+, CD4/CD8-Verhältnis und Makrophagen zu bestimmen. Die Proben wurden mit FACSCanto 10 und FACSDiva-Software analysiert.

Die radiologische Bewertung erfolgte mittels PET/CT oder CT-Triplet (Kopf, Thorax, Abdomen) innerhalb von vier Wochen vor Behandlungsbeginn sowie in Woche 12 (+2 Wochen) und Woche 28 (+2 Wochen). Zusätzliche Bildgebung wurde bei Verdacht auf Progression oder basierend auf klinischer Einschätzung durchgeführt. Das Therapieansprechen wurde nach iRECIST-Kriterien bewertet und als vollständiges Ansprechen (CR), partielles Ansprechen (PR), stabile Erkrankung (SD) oder progressive Erkrankung (PD) kategorisiert. Pseudoprogression wurde als vorübergehende radiologische Progression ohne klinische Verschlechterung mit anschließender Reduktion der Tumorlast definiert.