Evaluación de la Eficacia de los Conjugados de Anticuerpo-Fármaco (ADC) Anti-HER2 en el Cáncer de Vejiga Localmente Avanzado o Metastásico Basada en la Tecnología de Organoides.

1. Antecedentes de la Investigación (Fundamento y Significación Basados en el Estado de la Investigación Nacional e Internacional)

   El cáncer de vejiga es un tumor maligno originado en el urotelio vesical y ocupa el primer lugar en incidencia entre los tumores urogenitales en China. El carcinoma urotelial es el tipo más común, representando más del 90% de los casos de cáncer de vejiga [1]. Aproximadamente el 5% de los pacientes con cáncer de vejiga son diagnosticados con enfermedad metastásica, denominada cáncer de vejiga metastásico (CVM) [2-4]. Los estudios han demostrado que la mediana de supervivencia libre de progresión (SLP) para pacientes con CVM es de 7 meses, y la mediana de supervivencia global (SG) es de 15 meses [5, 6].

   Para pacientes con cáncer de vejiga localmente avanzado irresecable o metastásico a distancia, la quimioterapia combinada basada en platino (CC) sigue siendo el tratamiento de primera línea estándar [7]. En los últimos años, con los avances continuos en la tecnología médica, la aparición de nuevos agentes quimioterapéuticos, fármacos dirigidos e inhibidores de puntos de control inmunitario ha aumentado significativamente las opciones terapéuticas disponibles después de la progresión con quimioterapia de primera línea para el CVM, obteniendo una eficacia prometedora [8]. Los conjugados anticuerpo-fármaco (ADC) anti-HER2, representados por las terapias basadas en trastuzumab, se encuentran entre estas opciones. El receptor 2 del factor de crecimiento epidérmico humano (HER2) es un receptor de tirosina quinasa transmembrana involucrado en la estimulación de la proliferación, diferenciación y supervivencia celular [9]. La sobreexpresión de HER2 juega un papel significativo en el desarrollo y progresión de varias neoplasias malignas, incluidos el cáncer de mama, el cáncer gástrico y el carcinoma urotelial [10], y a menudo se asocia con un fenotipo tumoral biológicamente agresivo, mal pronóstico, mayor riesgo de recurrencia de la enfermedad y beneficio limitado de la quimioterapia [9, 11-13]. En el carcinoma urotelial de vejiga, la proporción de sobreexpresión de la proteína HER2 (Inmunohistoquímica [IHQ] 2+ y 3+) oscila entre el 18,1% y el 36% [14-16], y se observa amplificación del gen HER2 en el 10% al 23% de los casos [14, 16-17]. La investigación indica que los fármacos ADC anti-HER2 demuestran buena eficacia y seguridad en el tratamiento de pacientes con carcinoma urotelial localmente avanzado irresecable o metastásico, proporcionando un beneficio clínico significativo para esta población [18]. En junio de 2021, Disitamab Vedotin (RC-48, RemeGen Co., Ltd.) fue aprobado en China para el tratamiento del carcinoma urotelial localmente avanzado o metastásico HER2-positivo [10]. El estado de expresión de la proteína HER2 se evalúa típicamente mediante IHQ [10]. Sin embargo, actualmente no existe un protocolo de detección estandarizado internacionalmente ni criterios de interpretación para el estado de expresión de la proteína HER2 en el carcinoma urotelial. Esto conduce a discrepancias considerables en la evaluación de la expresión de HER2 entre diferentes centros clínicos, afectando directamente la selección de pacientes elegibles para la terapia ADC anti-HER2 y la estandarización de la investigación clínica. Además, la prueba de hibridación fluorescente in situ (FISH) para el estado de amplificación del gen HER2 también tiene importancia clínica para la guía del tratamiento [10]. Los estudios clínicos sugieren que los fármacos ADC anti-HER2 siguen siendo efectivos en pacientes con carcinoma urotelial con sobreexpresión de la proteína HER2 (IHQ 2+) pero resultados FISH negativos [18, 19], y clínicamente, hay pacientes que se benefician a pesar de una detección proteica negativa pero FISH positiva. Estos hallazgos indican que ni los resultados de IHQ ni de FISH por sí solos pueden guiar completamente el uso de Disitamab Vedotin. Cuando la evaluación clínica determina la insensibilidad de un paciente al fármaco administrado, a menudo ya han ocurrido efectos secundarios tóxicos graves, y la progresión de la enfermedad puede privar al paciente de oportunidades para tratamientos alternativos. Por lo tanto, evaluar la respuesta de pacientes con cáncer de vejiga localmente avanzado o metastásico a los conjugados anticuerpo-fármaco anti-HER2 para guiar la selección del tratamiento para pacientes con alta sensibilidad al fármaco, logrando así una terapia tumoral precisa e individualizada, se ha convertido cada vez más en un foco de investigación actual.

   La realización de un tratamiento preciso del cáncer depende en gran medida de las pruebas de sensibilidad a fármacos. A través de experimentos de cribado de fármacos precisos e individualizados, se puede identificar el régimen de tratamiento más efectivo y menos tóxico para cada paciente antes de que comience la terapia. Desarrollar planes de tratamiento específicos para cada paciente representa una nueva dirección de investigación para lograr un tratamiento de precisión en el cáncer de vejiga y mejorar la eficacia de los fármacos. Anteriormente, los modelos preclínicos comúnmente utilizados incluían líneas celulares tumorales tradicionales y modelos de xenoinjerto derivado de paciente (PDX). El cultivo de líneas celulares tumorales es simple pero insuficiente para simular el estado de crecimiento de las células tumorales dentro del cuerpo del paciente, y los fármacos cribados utilizando estos sistemas tienen un bajo valor de traducción clínica. Si bien los modelos PDX pueden simular las características tumorales in vivo y preservar el microambiente tumoral, tienen limitaciones significativas, como tasas de injerto estable relativamente bajas, ciclos largos de modelado y evaluación (seis meses a un año), siendo laboriosos y que consumen mucho tiempo, lo que dificulta su generación y utilización para cribado de fármacos de alto rendimiento [20-23]. Por lo tanto, para desarrollar estrategias de tratamiento y prevención más personalizadas adaptadas a las características genéticas, ambientales y de estilo de vida únicas de un individuo, minimizando riesgos y optimizando los resultados de la intervención médica, es imperativo desarrollar modelos de prueba de sensibilidad a fármacos que puedan simular la heterogeneidad y complejidad del cáncer de vejiga.

   Los organoides, específicamente los Organoides Derivados de Paciente (PDO), son estructuras organotípicas tridimensionales formadas a través del autoensamblaje de células madre in vitro. Pueden diferenciarse en múltiples tipos celulares específicos de órganos y exhibir interacciones célula-célula, interacciones célula-matriz extracelular y organización espacial, reproduciendo así funciones y estructuras clave de órganos humanos reales in vitro mientras mantienen características fenotípicas y genéticas estables. En comparación con las líneas celulares tumorales bidimensionales y los modelos PDX, los organoides tumorales pueden cultivarse directamente a partir del propio tejido de un paciente. Estos organoides pueden replicar efectivamente propiedades clave del tumor primario, preservar la morfología patológica y los mecanismos biológicos del tejido del paciente, retener la heterogeneidad tumoral y un microambiente tumoral más auténtico, y tienen la ventaja de un ciclo de crecimiento corto [24]. Esto facilita su uso para pruebas de sensibilidad de fármacos quimioterapéuticos, agentes dirigidos molecularmente y anticuerpos antitumorales en pacientes con cáncer clínico, prediciendo la respuesta del paciente a los fármacos, y tiene potencial para ayudar en la toma de decisiones de tratamiento clínico.

   En 2018, un estudio publicado en Science informó sobre el uso de organoides de cáncer gastrointestinal metastásico para pruebas de sensibilidad a fármacos [25]. Este estudio comparó y analizó las diferencias en la sensibilidad a una serie de fármacos dirigidos y quimioterapéuticos entre 21 pacientes clínicos y sus correspondientes PDO, demostrando una fuerte consistencia entre ambos. En comparación con los resultados terapéuticos reales de los pacientes, las predicciones de los PDO fueron sólidas (sensibilidad 100%, especificidad 93%, valor predictivo positivo 88% y valor predictivo negativo 100%). En 2020, Yao Y et al. [26] utilizaron tejidos de biopsia de 112 pacientes con cáncer rectal localmente avanzado para construir 96 organoides de cáncer rectal. Ochenta de estos fueron seleccionados para probar su respuesta a la quimiorradioterapia, y los resultados mostraron que la sensibilidad de los organoides de cáncer rectal a la quimiorradioterapia fue altamente consistente con las respuestas clínicas de los pacientes (sensibilidad 78%, especificidad 92%, precisión 84%). Posteriormente, la consistencia entre la respuesta a fármacos de los PDO y la respuesta clínica del paciente también se ha observado en cáncer gástrico, cáncer de mama y otros tumores. Yan HHN et al. [27] establecieron un biobanco de organoides de cáncer gástrico utilizando tejidos tumorales, tejidos normales adyacentes y muestras de metástasis ganglionares de 34 pacientes con cáncer gástrico. Entre ellos, dos casos desarrollaron metástasis y recibieron terapia combinada postoperatoria con cisplatino y 5-FU, ambos mostrando buenas respuestas. Otro caso recibió quimioterapia preoperatoria y no mostró respuesta a la capecitabina postoperatoria. Investigando la sensibilidad de los PDO de estos tres casos a los compuestos correspondientes, se reveló que la sensibilidad a fármacos de los PDO fue completamente consistente con las respuestas clínicas de los respectivos pacientes. Guillen KP et al. [28] generaron modelos PDX y PDO a partir de muestras tumorales de pacientes con cáncer de mama con resistencia a la terapia endocrina, recurrencia y metástasis, y realizaron análisis histomorfológicos, genómicos y de sensibilidad a fármacos en estas muestras. Los resultados indicaron que tanto los modelos PDX como los PDO de cáncer de mama reprodujeron altamente la biología tisular y la genómica de sus tumores de origen, y sus respuestas a fármacos antitumorales fueron consistentes. En este estudio, una paciente con cáncer de mama triple negativo en estadio IIA desarrolló metástasis hepática aproximadamente un año después de someterse a quimioterapia preoperatoria y cirugía. Los investigadores realizaron pruebas de sensibilidad a fármacos in vitro e in vivo en los modelos PDO y PDX construidos y encontraron que el inhibidor de microtúbulos eribulina tuvo el mejor efecto terapéutico. Basándose en este hallazgo, se guió a la paciente para recibir tratamiento con eribulina, resultando en remisión completa de la metástasis hepática que duró casi 5 meses. Estos estudios proporcionan evidencia preliminar del potencial de los PDO para guiar el uso clínico de fármacos para pacientes con cáncer. Investigación adicional ha mostrado que al comparar las diferencias en la respuesta a fármacos entre organoides normales y PDO, se pueden identificar fármacos altamente selectivos, lo que puede ayudar a reducir los efectos secundarios tóxicos en pacientes clínicos. Por lo tanto, realizar pruebas de sensibilidad a fármacos a través de PDO para descubrir el plan de tratamiento farmacológico más adecuado ayudará a mejorar la eficacia clínica para pacientes con cáncer, reducir los efectos secundarios tóxicos, el riesgo de resistencia a fármacos y la probabilidad de progresión tumoral, maximizando el beneficio del paciente.

   Por lo tanto, aprovechando los modelos de organoides de cáncer de vejiga derivados de paciente para realizar pruebas de sensibilidad a conjugados anticuerpo-fármaco anti-HER2 para cáncer de vejiga localmente avanzado o metastásico, estableciendo un sistema estandarizado de prueba de sensibilidad a fármacos de organoides de cáncer de vejiga, y formulando criterios de cribado para la prueba de sensibilidad a fármacos de organoides de cáncer de vejiga, permitirá evaluar la eficacia clínica de la terapia ADC anti-HER2 en estos pacientes. Este enfoque puede ayudar a desarrollar nuevos planes de tratamiento individualizados para aplicación clínica y someterse a validación clínica multicéntrica, logrando finalmente una verdadera "prueba de fármacos avatar".

2. Pregunta de Investigación y Objetivos (Preguntas Científicas y Metas de Investigación)

Pregunta de Investigación: Este estudio emplea un diseño de ensayo clínico controlado para comparar las tasas de supervivencia global a un año, dos años y tres años entre un grupo de pacientes que reciben intervenciones guiadas por pruebas de sensibilidad a fármacos de organoides y un grupo de pacientes donde la selección del tratamiento se basa en los niveles de expresión de la proteína HER2 determinados por IHQ. Se utilizará un análisis de supervivencia univariante de Kaplan-Meier para comparar las diferencias en la supervivencia global entre los dos grupos. El estudio tiene como objetivo evaluar el valor de aplicación de los experimentos de sensibilidad a fármacos de organoides tumorales en la guía de la terapia ADC anti-HER2 para el cáncer de vejiga.

Objetivo de la Investigación: Al observar la eficacia clínica de la terapia ADC anti-HER2 guiada por el método de sensibilidad a fármacos de organoides tumorales en pacientes con cáncer de vejiga, este estudio tiene como objetivo evaluar el valor de aplicación de los experimentos de sensibilidad a fármacos de organoides tumorales en la guía del tratamiento individualizado con fármacos ADC anti-HER2 para el cáncer de vejiga.