Everolimus per bambini con ependimoma ricorrente o progressivo

L'ependimoma è la terza neoplasia più comune del sistema nervoso centrale nei bambini, rappresentando circa il 10% dei tumori cerebrali infantili. Sebbene la prognosi per i bambini con ependimomi completamente resecati di nuova diagnosi sia spesso buona, i bambini con tumori resecati in modo incompleto spesso soffrono di ripetuti episodi di progressione del tumore e muoiono a causa del loro tumore. La prognosi per i bambini con ependimomi ricorrenti o progressivi è particolarmente infausta e la maggior parte dei bambini con ependimomi ricorrenti o progressivi finirà per soccombere al tumore entro 8,7-24 mesi. Al momento della recidiva del tumore, le opzioni terapeutiche sono limitate. Un recente rapporto di Merchant e collaboratori ha descritto diversi sopravvissuti a lungo termine dopo la recidiva del tumore quando trattati con un secondo ciclo di radioterapia.

Sfortunatamente, sebbene la chemioterapia occasionalmente dimostri attività antitumorale contro l'ependimoma ricorrente, le risposte sono raramente durature.12 In effetti, una recente revisione di Bouffet e collaboratori ha concluso che la frequenza delle risposte durature degli ependimomi ricorrenti alla chemioterapia è stata deludente e ha incoraggiato una rivalutazione dell'attuale approccio chemioterapico all'ependimoma intracranico e che sono necessari studi per identificare nuovi bersagli biologici per informare le future sperimentazioni cliniche.

Everolimus è un nuovo derivato della rapamicina. È in fase di sviluppo clinico dal 1996 come immunosoppressore nel trapianto di organi solidi. Everolimus è approvato in Europa e in altri mercati globali (nome commerciale: Certican®) per il trapianto cardiaco e renale e negli Stati Uniti (nome commerciale: Zortress®) per la prevenzione del rigetto d'organo nel trapianto di rene. Everolimus è stato sviluppato in oncologia come Afinitor® ed è stato approvato per il carcinoma renale avanzato (RCC) nel 2009. Nel 2010, Afinitor® ha ricevuto l'approvazione negli Stati Uniti (USA) per i pazienti con astrocitoma subependimale a cellule giganti (SEGA) associato a sclerosi tuberosa (TS). Everolimus è disponibile anche come Votubia® nell'Unione Europea (UE) per i pazienti con SEGA associata a TS. Afinitor® è stato approvato per il "tumore neuroendocrino pancreatico progressivo (PNET) in pazienti con malattia non resecabile, localmente avanzata o metastatica" nel 2011 in vari paesi, tra cui Stati Uniti ed Europa. Nel 2012, Afinitor® ha ricevuto l'approvazione per il trattamento di donne in postmenopausa con carcinoma mammario avanzato positivo per i recettori ormonali e HER2 negativo in combinazione con exemestane, dopo il fallimento del trattamento con letrozolo o anastrozolo. Inoltre, nel 2012, Afinitor® ha ricevuto l'approvazione per il trattamento di pazienti adulti con TSC affetti da angiomiolipoma renale che non richiedono un intervento chirurgico immediato.

A livello cellulare e molecolare, Everolimus agisce come inibitore della trasduzione del segnale. Inibisce selettivamente mTOR (bersaglio della rapamicina nei mammiferi), una proteina chinasi chiave che regola la crescita, la proliferazione e la sopravvivenza delle cellule. La chinasi mTOR viene attivata principalmente attraverso la via della fosfatidilinositolo 3-chinasi (PI3-chinasi) attraverso AKT/PKB e il complesso della sclerosi tuberosa (TSC1/2). Le mutazioni in questi componenti o in PTEN, un regolatore negativo della PI3-chinasi, possono provocare la loro disregolazione. Il funzionamento anormale di vari componenti delle vie di segnalazione contribuisce alla fisiopatologia di numerosi tumori umani. Vari modelli preclinici hanno confermato il ruolo di questo percorso nello sviluppo del tumore.

Le principali funzioni note di mTOR includono quanto segue:

• mTOR funziona come un sensore di mitogeni, fattori di crescita e livelli di energia e nutrienti;
• Facilitare la progressione del ciclo cellulare dalla fase G1-S in condizioni di crescita appropriate;
• La stessa via PI3K/mTOR è spesso disregolata in molti tumori umani e la trasformazione oncogenica può sensibilizzare le cellule tumorali agli inibitori di mTOR;
• Mutazioni della PI3-chinasi sono state riportate nel tumore primario nel 10-20% dei tumori colorettali umani;16,17
• La perdita della proteina PTEN, attraverso la delezione genica o il silenziamento funzionale (ipermetilazione del promotore), è riportata in circa il 60% dei tumori colorettali umani primari;
• La via mTOR è coinvolta nella produzione di fattori pro-angiogenici (cioè VEGF) e nell'inibizione della crescita e della proliferazione delle cellule endoteliali;
• Attraverso l'inattivazione delle proteine ​​​​leganti il ​​​​fattore di inizio eucariotico 4E e l'attivazione delle chinasi S6 ribosomali 40S (cioè p70S6K1), mTOR regola la traduzione proteica, comprese le proteine ​​​​HIF-1. Si prevede che l'inibizione di mTOR porti a una diminuzione dell'espressione di HIF-1.

Everolimus inibisce la proliferazione di una serie di linee di cellule tumorali umane in vitro, incluse linee provenienti da polmone, mammella, prostata, colon, melanoma e glioblastoma. Gli IC50 vanno da sub/bassi nM a µM. Everolimus inibisce anche la proliferazione delle cellule endoteliali della vena ombelicale umana (HUVECS) in vitro, con particolare efficacia contro la proliferazione indotta da VEGF, suggerendo che Everolimus può agire anche come agente anti-angiogenico. L'attività anti-angiogenica di Everolimus è stata confermata in vivo. Everolimus ha inibito selettivamente la risposta angiogenica VEGF-dipendente a dosi ben tollerate. I topi con tumori primari e metastatici trattati con Everolimus hanno mostrato una significativa riduzione della densità dei vasi sanguigni rispetto ai controlli.

Il potenziale di Everolimus come agente antitumorale è stato dimostrato in modelli di roditori. Everolimus è biodisponibile per via orale, risiede più a lungo nel tessuto tumorale che nel plasma in un modello di xenotrapianto di topo sottocutaneo e dimostra un'elevata penetrazione del tumore in un modello di tumore pancreatico di ratto. Il profilo farmacocinetico di Everolimus indica una penetrazione tumorale sufficiente, superiore a quella necessaria per inibire la proliferazione delle cellule endoteliali e delle linee cellulari tumorali ritenute sensibili a Everolimus in vitro.

Everolimus somministrato per via orale quotidianamente è stato un potente inibitore della crescita tumorale, a dosi ben tollerate, in 11 diversi modelli di xenotrapianto di topo (inclusi pancreatico, colon, epidermoide, polmone e melanoma) e due modelli singenici (pancreatico di ratto, melanoma ortotopico di topo). Questi modelli includevano linee tumorali considerate sensibili e "relativamente resistenti" in vitro. In generale, Everolimus è stato meglio tollerato nei modelli di xenotrapianto di topo rispetto agli agenti citotossici standard (ad es. doxorubicina e 5-fluorouracile), pur possedendo un'attività antitumorale simile. Inoltre, l'attività in un modello di impianto sottocutaneo impregnato di VEGF dell'angiogenesi e la ridotta vascolarizzazione (densità dei vasi) dei tumori trattati con Everolimus (melanoma murino) hanno fornito la prova degli effetti in vivo dell'angiogenesi.

Non è chiaro quali determinanti molecolari predicano la risposta delle cellule tumorali all'Everolimus. L'analisi molecolare ha rivelato che la sensibilità relativa all'Everolimus in vitro è correlata al grado di fosforilazione (attivazione) della proteina chinasi AKT/PKB e della proteina ribosomiale S6; in alcuni casi (es. glioblastoma) c'è anche una correlazione con lo stato PTEN.

Studi in vivo che hanno indagato l'attività antitumorale di Everolimus in modelli tumorali animali sperimentali hanno mostrato che la monoterapia con Everolimus tipicamente riduceva i tassi di crescita delle cellule tumorali piuttosto che produrre regressioni. Questi effetti si sono verificati nell'intervallo di dose da 2,5 mg a 10 mg/kg, per via orale una volta al giorno.

Nei modelli preclinici, la somministrazione di Everolimus è associata alla riduzione della fosforilazione proteica nelle proteine ​​bersaglio a valle di mTOR, in particolare S6 fosforilata e 4EBP1 fosforilata, e occasionalmente con un aumento dell'AKT fosforilata, una proteina a monte della via di segnalazione mTOR.

Tutti gli eventi avversi significativi osservati negli studi tossicologici con Everolimus su topi, ratti, scimmie e maialini erano coerenti con la sua prevista azione farmacologica come antiproliferativo e immunosoppressore e almeno in parte reversibili dopo un periodo di recupero di 2 o 4 settimane con l'eccezione dei cambiamenti negli organi riproduttivi maschili, in particolare i testicoli.

Razionale: Lo scopo di questo studio è valutare l'attività antitumorale di Everolimus nei bambini con ependimoma ricorrente o progressivo. Il razionale di questo studio si basa su considerazioni sia precliniche che cliniche. L'ependimoma ricorrente o progressivo è incurabile e ha opzioni di trattamento molto limitate. Nel 2011, il gruppo di ricercatori ha pubblicato un caso clinico che descriveva un bambino con un ependimoma a recidive multiple dopo 4 regimi chemioterapici e diversi cicli di radioterapia e che aveva una risposta obiettiva e duratura al sirolimus (Rapamune, Pfizer). Questo paziente, che era stato trattato con vari regimi per un periodo di 20 mesi senza risposta, successivamente ha avuto una risposta quasi completa al sirolimus della durata di 18 mesi. Successivamente un secondo bambino con un ependimoma ricorrente è stato trattato con sirolimus ed etoposide orale e ha avuto una risposta quasi completa della durata di 18 mesi. Inoltre, studi di immunoistochimica hanno rivelato che 20 ependimomi pediatrici su 23 (87%) erano immunoreattivi per S6 fosforilato, un biomarcatore che spesso predice la risposta alla terapia mirata al percorso mTOR.

I dati esistenti riguardanti l'attività antitumorale degli inibitori di mTOR nei bambini hanno dimostrato che gli inibitori di mTOR sono ben tollerati e hanno attività contro i tumori cerebrali pediatrici. Ad esempio Franz et al. riportato cinque bambini con sclerosi tuberosa complessa e astrocitomi a cellule giganti subependimali progressivi che sono stati trattati con sirolimus per raggiungere concentrazioni minime target comprese tra 5 e 15 ng/mL. Tutti i tumori hanno dimostrato risposte obiettive al sirolimus. Un paziente che ha interrotto la terapia con sirolimus ha manifestato una progressione del tumore che ha risposto alla ripresa della terapia con sirolimus. Un successivo studio di fase III su everolimus ha confrontato le risposte di 78 pazienti trattati con everolimus rispetto a 39 pazienti trattati con placebo. 27 pazienti su 78 (35%) nel gruppo everolimus hanno avuto una riduzione di almeno il 50% del volume di astrocitomi subependimali a cellule giganti rispetto a nessuno nel gruppo placebo (p<0,0001). Gli eventi avversi sono stati per lo più di grado 1 o 2 e nessun paziente ha interrotto il trattamento a causa di eventi avversi.

Saranno analizzati i biomarcatori dell'attivazione della via mTOR e la sensibilità agli inibitori di mTOR, inclusi S6235/236 fosforilato, S6240/244 fosforilato, 4EBP1 fosforilato, PRAS40 fosforilato (pT246), P70S6K fosforilato e l'espressione di PTEN. Sebbene questi biomarcatori siano stati, a vari livelli, correlati con l'attivazione del percorso mTOR e la sensibilità agli inibitori di mTOR, questi studi sono considerati esplorativi nel contesto di questo studio clinico.