Anti-HER2-vasta-aine-lääkeainekonjugaattien (ADC) tehon arviointi paikallisesti edenneessä tai etäpesäkkeisiin levinneessä virtsarakon syövässä organoiditekniikkaan perustuen.

1. Tutkimustaustaa (Perustelu ja merkitys kotimaisen ja kansainvälisen tutkimustilanteen perusteella)

   Virtsarakon syöpä on virtsarakon urotheliumista alkunsa saava pahanlaatuinen kasvain, ja se on Kiinassa yleisin urogenitaalisyöpä.

   Urotheliumin karsinooma on yleisin tyyppi, joka muodostaa yli 90 % virtsarakonsyövän tapauksista [1].

   Noin 5 %:lle virtsarakonsyöpäpotilaista diagnosoidaan etäpesäkkeet, jota kutsutaan metastatoituneeksi virtsarakonsyöväksi (MBC) [2-4].

   Tutkimukset osoittavat, että MBC-potilaiden keskimääräinen etenevyysvapaa selviytyminen (PFS) on 7 kuukautta ja keskimääräinen kokonaisselviytyminen (OS) 15 kuukautta [5, 6].

   Potilaille, joilla on leikkaamattoman paikallisesti edenneen tai etämetastatoituneen virtsarakonsyövän, platinaan perustuva yhdistelmäkemoterapia (CC) on edelleen standardi ensimmäisen linjan hoito [7].

   Viime vuosina lääketieteen teknologian jatkuvan kehityksen myötä uusien kemoterapeuttisten aineiden, kohdennettujen lääkkeiden ja immuunipisteseulojen estäjien ilmaantuminen on merkittävästi lisännyt hoitovaihtoehtoja MBC:n ensimmäisen linjan kemoterapian jälkeen etenemiselle, tuottaen lupaavia tuloksia [8].

   Anti-HER2-vasta-aine-lääke-konjugaatit (ADCs), joita edustavat trastuzumabiin perustuvat hoidot, ovat yksi näistä vaihtoehdoista.

   Ihmisen epidermaalisen kasvutekijäreseptori 2 (HER2) on transkalmainen tyrosiinikinaasireseptori, joka osallistuu solujen jakautumisen, erilaistumisen ja selviytymisen stimulointiin [9].

   HER2:n yli-ilmentäminen on merkittävässä roolissa erilaisten pahanlaatuisten kasvainten, mukaan lukien rintasyöpä, mahasyöpä ja urotheliumin karsinooma, kehittymisessä ja etenemisessä [10], ja se liittyy usein biologisti aggressiiviseen kasvainfenotyyppiin, huonoon ennusteeseen, lisääntyneeseen tautiuusiutumisriskiin ja rajoittuneeseen hyötyyn kemoterapiasta [9, 11-13].

   Virtsarakon urotheliumin karsinoomassa HER2-proteiinin yli-ilmentämisen osuus (immunohistokemia [IHC] 2+ ja 3+) vaihtelee 18,1 %:sta 36 %:iin [14-16], ja HER2-geenin vahvistuminen havaitaan 10–23 %:ssa tapauksista [14, 16-17].

   Tutkimukset osoittavat, että anti-HER2 ADC -lääkkeet osoittavat hyvää tehokkuutta ja turvallisuutta paikallisesti edenneen leikkaamattoman tai metastatoituneen urotheliumin karsinooman potilaiden hoidossa, tarjoten merkittävää kliinistä hyötyä tälle väestölle [18].

   Kesäkuussa 2021 Disitamab Vedotin (RC-48, RemeGen Co., Ltd.) hyväksyttiin Kiinassa HER2-positiivisen paikallisesti edenneen tai metastatoituneen urotheliumin karsinooman hoidoksi [10].

   HER2-proteiinin ilmentymistila arvioidaan tyypillisesti IHC:llä [10].

   Kuitenkaan tällä hetkellä ei ole kansainvälisesti standardoitua havaintomenetelmää tai tulkintakriteerejä HER2-proteiinin ilmentymistilalle urotheliumin karsinoomassa.

   Tämä johtaa huomattaviin eroihin HER2-ilmentymisen arvioinnissa eri kliinisissä keskuksissa, mikä vaikuttaa suoraan anti-HER2 ADC -hoitoon oikeutettujen potilaiden valintaan ja kliinisen tutkimuksen standardointiin.

   Lisäksi fluoresenssi in situ -hybridisaatio (FISH) -testaus HER2-geenin vahvistumistilalle on myös kliinisesti merkittävä hoidon ohjauksessa [10].

   Kliiniset tutkimukset viittaavat siihen, että HER2 ADC -lääkkeet pysyvät tehokkaina urotheliumin karsinoomapotilailla, joilla on HER2-proteiinin yli-ilmentäminen (IHC 2+) mutta negatiiviset FISH-tulokset [18, 19], ja kliinisesti on potilaita, jotka hyötyvät huolimatta negatiivisesta proteiinintunnistuksesta mutta positiivisesta FISH:stä.

   Nämä havainnot osoittavat, että yksinään IHC- eikä FISH-tulokset voi täysin ohjata Disitamab Vedotinin käyttöä.

   Kun kliininen arviointi määrittää potilaan herkkyydettömyyden annostetulle lääkkeelle, vakavat myrkylliset sivuvaikutukset ovat usein jo tapahtuneet, ja taudin eteneminen voi riistää potilaalta vaihtoehtoisten hoitojen mahdollisuudet.

   Siksi paikallisesti edenneen tai metastatoituneen virtsarakonsyövän potilaiden vastauksen arviointi anti-HER2-vasta-aine-lääke-konjugaatteihin hoidon valinnan ohjaamiseksi korkean lääkeherkkyyden omaaville potilaille, saavuttaen täten tarkan ja yksilöllistetyn kasvainhoidon, on yhä enemmän nykyisen tutkimuksen keskipiste.

   Tarkan syövänhoidon toteuttaminen riippuu pitkälti lääkeherkkyystestauksesta.

   Tarkkojen ja yksilöllistettyjen lääkeseulontakokeiden kautta voidaan ennen hoidon aloittamista tunnistaa jokaiselle potilaalle tehokkain ja vähiten myrkyllinen hoitosuunnitelma.

   Potilaskohtaisten hoitosuunnitelmien kehittäminen edustaa uutta tutkimussuuntaa tarkan hoidon saavuttamiseksi virtsarakonsyövässä ja lääketehokkuuden parantamiseksi.

   Aikaisemmin yleisesti käytetyt prekliiniset mallit sisälsivät perinteiset kasvain solulinjat ja potilaasta johdetut ksenograftti (PDX) -mallit.

   Kasvain solulinjojen viljely on yksinkertaista, mutta riittämätöntä simuloimaan kasvainsolujen kasvutilaa potilaan kehossa, ja näillä järjestelmillä seulotut lääkkeet ovat alhaisia kliinisessä käännöksessä.

   Vaikka PDX-mallit voivat simuloida in vivo -kasvainominaisuuksia ja säilyttää kasvainmikroympäristön, niillä on merkittäviä rajoituksia, kuten suhteellisen alhaiset vakaat siirtoasteen, pitkät mallinnus- ja arviointijaksot (kuusi kuukautta vuoteen), aikavaltaiset ja työvoimavaltaiset, mikä tekee niistä vaikeita tuottaa ja hyödyntää suurtehoseulontaan [20-23].

   Siksi kehittääksemme yksilöllisempiä hoito- ja ehkäisystrategioita, jotka on räätälöity yksilön ainutlaatuisten geneettisten, ympäristöllisten ja elämäntapatekijöiden mukaan, minimoiden riskejä ja optimoiden lääketieteellisen intervention tuloksia, on välttämätöntä kehittää lääkeherkkyystestausmalleja, jotka voivat simuloida virtsarakonsyövän heterogeenisyyttä ja monimutkaisuutta.

   Organoidit, erityisesti potilaasta johdetut organoidit (PDOs), ovat kolmiulotteisia organotyyppisiä rakenteita, jotka muodostuvat kantasolujen itsesekoittumisen kautta in vitro.

   Ne voivat erilaistua useiksi elimikohtaisiksi solutyypeiksi ja osoittaa solujen välistä vuorovaikutusta, solujen ja soluväliaineen vuorovaikutusta sekä tilallista organisoitumista, toistaen näin avaintoimintoja ja rakenteita todellisista ihmisen elimistä in vitro samalla kun säilyttävät vakaat fenotyypilliset ja geneettiset ominaisuudet.

   Verrattuna kaksiulotteisiin kasvain solulinjoihin ja PDX-malleihin, kasvainorganoidit voidaan viljellä suoraan potilaan omasta kudoksesta.

   Nämä organoidit voivat tehokkaasti jäljitellä primäärikasvaimen avainominaisuuksia, säilyttää potilaan kudoksen patologisen morfologian ja biologisten mekanismien, säilyttää kasvainheterogeenisyyden ja autenttisemman kasvainmikroympäristön, ja niillä on lyhyen kasvusyklin etu [24].

   Tämä helpottaa niiden käyttöä kemoterapialääkkeiden, molekyylikohtaisten kohdennettujen aineiden ja anti-kasvain vasta-aineiden herkkyystestaukseen kliinisissä syöpäpotilaissa, ennustamaan potilaan vastausta lääkkeisiin, ja niillä on potentiaalia avustamaan kliinisen hoidon päätöksenteossa.

   Vuonna 2018 Science-lehdessä julkaistu tutkimus raportoi metastatoituneen ruoansulatuskanavan syövän organoidien käytöstä lääkeherkkyystestauksessa [25].

   Tämä tutkimus vertasi ja analysoi eroja herkkyydessä sarjaan kohdennettuja ja kemoterapeuttisia lääkkeitä 21 kliinisen potilaan ja heidän vastaavien PDO:iden välillä, osoittaen vahvaa yhdenmukaisuutta näiden kahden välillä.

   Verrattuna potilaiden todellisiin hoitotuloksiin, PDO-ennusteet olivat vankkoja (herkkyys 100 %, spesifisyys 93 %, positiivinen ennustearvo 88 % ja negatiivinen ennustearvo 100 %).

   Vuonna 2020 Yao Y et al. [26] hyödynsivät 112 paikallisesti edenneen peräsuolen syöpäpotilaan biopsiakudoksia rakentaakseen 96 peräsuolen syövän organoidia.

   Kahdeksankymmentä näistä valittiin testaamaan niiden vastausta kemoradioterapiaan, ja tulokset osoittivat, että peräsuolen syövän organoidien herkkyys kemoradioterapialle oli erittäin yhdenmukainen potilaiden kliinisten vastausten kanssa (herkkyys 78 %, spesifisyys 92 %, tarkkuus 84 %).

   Myöhemmin yhdenmukaisuus PDO-lääkevasteen ja potilaan kliinisen vasteen välillä on havaittu myös mahasyövässä, rintasyövässä ja muissa kasvaimissa.

   Yan HHN et al. [27] perustivat mahasyövän organoidi biopankin käyttämällä kasvainkudoksia, viereisiä normaaleja kudoksia ja imusolmukemetastaasinäytteitä 34 mahasyöpäpotilaalta.

   Niistä kahdessa tapauksessa kehittyi metastasoitumista ja he saivat leikkauksen jälkeistä yhdistelmähoitoa cisplatiinilla ja 5-FU:lla, molemmat osoittaen hyviä vastauksia.

   Toinen tapaus sai preoperatiivista kemoterapiaa ja ei osoittanut vastausta leikkauksen jälkeiseen kapesitabiiniin.

   Tutkiessaan näiden kolmen tapauksen PDO:iden herkkyyttä vastaaviin yhdisteisiin paljastui, että PDO:iden lääkeherkkyys oli täysin yhdenmukainen vastaavien potilaiden kliinisten vastausten kanssa.

   Guillen KP et al. [28] tuottivat PDX- ja PDO-malleja rintasyöpäpotilaiden kasvainnäytteistä, joilla oli endokriinihoidon resistenssi, uusiutuminen ja metastasoituminen, ja suorittivat histomorfologisia, genomisia ja lääkeherkkyysanalyyseja näille näytteille.

   Tulokset osoittivat, että sekä rintasyövän PDX- että PDO-mallit toistivat korkeasti lähdekasvaimiensa kudosbiologiaa ja genomiikkaa, ja niiden vastaukset anti-kasvain lääkkeisiin olivat yhdenmukaisia.

   Tässä tutkimuksessa potilaalla, jolla oli vaiheen IIA kolmoisnegatiivinen rintasyöpä, kehittyi maksan metastasoituminen noin vuoden jälkeen preoperatiivisen kemoterapian ja leikkauksen jälkeen.

   Tutkijat suorittivat in vitro- ja in vivo-lääkeherkkyystestejä rakennetuille PDO- ja PDX-malleille ja havaitsivat, että mikrotubuli-inhibiittori eribuliinilla oli paras hoitovaikutus.

   Tämän havainnon perusteella potilas ohjattiin saamaan eribuliinihoito, mikä johti maksan metastasoitumisen täydelliseen remissioon, joka kesti lähes 5 kuukautta.

   Nämä tutkimukset tarjoavat alustavia todisteita PDO:iden potentiaalista ohjata kliinistä lääkekäyttöä syöpäpotilaille.

   Lisätutkimus on osoittanut, että vertaamalla normaalien organoidien ja PDO:iden välistä lääkevaste-eroja voidaan tunnistaa erittäin selektiivisiä lääkkeitä, mikä voi auttaa vähentämään myrkyllisiä sivuvaikutuksia kliinisissä potilaissa.

   Siten lääkeherkkyystestauksen suorittaminen PDO:iden kautta sopivimman lääkehoitosuunnitelman löytämiseksi auttaa parantamaan kliinistä tehokkuutta syöpäpotilaille, vähentämään myrkyllisiä sivuvaikutuksia, lääkeresistenssin riskiä ja kasvainetenemisen todennäköisyyttä, maksimoiden potilaan hyödyn.

   Siksi hyödyntämällä potilaasta johdettuja virtsarakonsyövän organoidimalleja suorittaakseen anti-HER2-vasta-aine-lääke-konjugaatin herkkyystestauksen paikallisesti edenneelle tai metastatoituneelle virtsarakonsyövälle, perustaakseen standardoidun virtsarakonsyövän organoidi lääkeherkkyystestausjärjestelmän ja laatiaakseen seulontakriteerit virtsarakonsyövän organoidi lääkeherkkyystestaukselle, voidaan arvioida anti-HER2 ADC -hoidon kliinistä tehokkuutta näissä potilaissa.

   Tämä lähestymistapa voi auttaa kehittämään uusia yksilöllistettyjä hoitosuunnitelmia kliiniseen soveltamiseen ja läpikäymään monikeskuskliinisen validoinnin, lopulta saavuttaen todellisen "avatar-lääketestauksen".

2. Tutkimuskysymys ja tavoitteet (Tieteelliset kysymykset ja tutkimustavoitteet)

Tutkimuskysymys: Tämä tutkimus käyttää kliinistä kontrolloitua tutkimussuunnitelmaa vertaillakseen vuoden, kahden vuoden ja kolmen vuoden kokonaisselviytymisasteita potilasryhmän välillä, joka saa interventioita organoidi lääkeherkkyystestauksen ohjaamana, ja potilasryhmän välillä, jossa hoidon valinta perustuu IHC:llä määritettyihin HER2-proteiinin ilmentymistasoihin.

Yksimuuttujainen Kaplan-Meier selviytymisanalyysi käytetään vertailemaan eroja kokonaisselviytymisessä näiden kahden ryhmän välillä.

Tutkimuksen tavoitteena on arvioida kasvainorganoidi lääkeherkkyyskokeiden soveltamisarvoa anti-HER2 ADC -hoidon ohjaamisessa virtsarakonsyövässä.

Tutkimustavoite: Tarkkailemalla anti-HER2 ADC -hoidon kliinistä tehokkuutta, jota ohjaa kasvainorganoidi lääkeherkkyysmenetelmä virtsarakonsyöpäpotilailla, tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida kasvainorganoidi lääkeherkkyyskokeiden soveltamisarvoa yksilöllistetyn hoidon ohjaamisessa anti-HER2 ADC -lääkkeillä virtsarakonsyövässä.