WGA in HNSCC refrattario al platino è stato sottoposto a nivolumab

1-1 Via PD-1 come via nuova ed efficace nel trattamento del cancro Il recettore della morte programmata 1 (PD-1), che è espresso sulle cellule T attivate, è impegnato dai ligandi PD-L1 e PD-L2, che sono espressi dalle cellule tumorali e dalle cellule immunitarie infiltranti 1. L'espressione del PD-L1 tumorale è comunemente osservata in un ampio spettro di tumori e l'interazione tra i ligandi PD-1 e PD-L1, PD-L2 inibisce l'attivazione delle cellule T e promuove la fuga immunitaria del tumore (ovvero, il meccanismo mediante il quale le cellule tumorali sfuggono al riconoscimento e all'eliminazione da parte del sistema immunitario) 2, 3. Gli inibitori del checkpoint immunitario (ICI) sviluppati sulla base del meccanismo di cui sopra hanno dimostrato il loro successo con una buona efficacia terapeutica nei pazienti con melanoma4-8 , carcinoma polmonare3, 7, 9-21 e carcinoma a cellule renali12, 22-24 fino ad oggi. A causa del meccanismo di targeting di percorsi di cancro probabilmente molto comuni (percorso PD-1), gli ICI sembrano essere ugualmente efficaci in un'ampia gamma di tumori con un tasso di risposta simile del 20-30% 25, ​​che indica un difetto immunitario comune su Il percorso PD-1 esiste tra i vari tipi di cancro.

1-2 La selezione della sottopopolazione potrebbe eventualmente contribuire a una migliore efficacia Recentemente, due inibitori di PD1, Nivolumab e Pembrolizumab, hanno mostrato i loro risultati diversi in studi clinici su larga scala 11, 14. Le strategie di selezione della sottopopolazione in questi 2 studi sono state ampiamente considerate come una delle ragioni principali. Una selezione precisa dei pazienti con la migliore risposta è criticamente giustificata e un'esigenza veramente insoddisfatta, dato che PD-L1 non può chiaramente stratificare i pazienti che beneficeranno maggiormente di Nivolumab.

1-3 Nessun biomarcatore disponibile per prevedere irAE gravi è un'esigenza insoddisfatta Un altro problema è che tutti gli ICI presentano occasionalmente eventi avversi immuno-correlati (irAE) gravi ea volte pericolosi per la vita. Al momento, non è disponibile alcun buon biomarcatore per prevedere tali irAE. È imperativo identificare i biomarcatori che possono prevedere il rischio di gravi irAE 25.

1-4 La tecnologia NGS potrebbe probabilmente fornire soluzioni ai 2 problemi di cui sopra La tecnologia di sequenziamento di nuova generazione (NGS) è stata introdotta negli ultimi anni (Fig. 1) e consente l'analisi dei genomi, compresi quelli che rappresentano gli stati patologici 26, 27. In generale, esistono tre approcci NGS per migliorare la diagnostica delle mutazioni geniche del cancro: (1) arricchimento mirato di un set di geni (pannello genico), (2) sequenziamento dell'intero esoma (WES) e (3) sequenziamento dell'intero genoma (WGS) 28. Quando si confrontano le tre opzioni, è chiaro che, teoricamente, WGS è l'approccio migliore in quanto produrrà il set di dati più completo sul genoma di un individuo (Tabella 1)28. Uno studio recente 29 ha concluso che WGS offre vantaggi significativi di (a) maggiore copertura dell'esoma, (b) rilevamento di varianti introniche e (c) identificazione di tutte le varianti strutturali, comprese le delezioni di un singolo esone; tuttavia, i costi e il tempo di test hanno limitato l'uso di routine di WGS. In breve, il WGS per i malati di cancro prima del trattamento potrebbe molto probabilmente aiutare a selezionare i pazienti con firme specifiche per ricevere un trattamento specifico in una maniera di medicina di precisione 30-37.

1-5 L'interazione dell'immunità dell'ospite (inerente, dell'ospite) e del cancro (somatico, acquisito) può essere osservata solo nell'analisi dell'intero genoma Per mezzo del WGS, potremmo affrontare la questione di come identificare i responder di Nivolumab nella direzione del "cancro parte (somatica)" convenzionalmente. In un altro modo, potremmo anche affrontare questa domanda per "parte host", che è anche il vantaggio dei test WGS.

Nell'analisi WGS, potremmo utilizzare l'analisi degli studi di associazione su tutto il genoma (GWAS) per confrontare le varianti genetiche comuni in un gran numero di casi affetti con quelle nei controlli non affetti per determinare se esiste un'associazione con la malattia 38, 39. I GWAS sono stati resi possibili dall'identificazione di milioni di polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) in tutto il genoma umano e dalla consapevolezza che un sottoinsieme di questi SNP può catturare ("tag") la variazione genetica comune tramite linkage disequilibrium 40. Mediante l'analisi SNP in WGS, abbiamo proposto di trovare le caratteristiche genotipiche per prevedere quali pazienti potrebbero rispondere meglio a Nivolumab.

In un'ulteriore ipotesi, potremmo analizzare l'upstream e il downstream della via di segnalazione delle cellule B oltre alla via delle cellule T. Attualmente, quasi tutti gli studi hanno affrontato l'analisi funzionale T quando si studiano gli inibitori PD-1-PD-L1. Ipotizziamo che le cellule B o anche la via del natural killer possano svolgere alcuni ruoli nell'attivazione delle cellule T per aiutarci a prevedere la risposta dell'immunoterapia.

1-6 Evidenze attuali di NGS per la stratificazione prima degli ICI Attualmente, ci sono solo pochi dati disponibili che eseguono un disegno usando il metodo WGS. Nel 2016 Kimura et al. 25 dagli Stati Uniti hanno utilizzato un pannello NGS mirato per dimostrare una forte risposta delle cellule T e hanno inoltre suggerito che l'esclusione di pazienti con malattia autoimmune subclinica è molto importante per il trattamento con inibitori del checkpoint immunitario 25. Yagmour et al. (2016) hanno utilizzato anche un pannello NGS (Foundation One panel) e hanno scoperto che l'uso del blocco del checkpoint immunitario nei tumori con un carico mutazionale più elevato era associato a una migliore OS. Hanno inoltre suggerito che la valutazione dei genomi tumorali può essere predittiva del beneficio dell'immunoterapia 41. Vosse et al. (2016) hanno presentato i loro dati preliminari utilizzando WES e RNA-Seq in pazienti con RCC in ASCO. Hanno scoperto che le mutazioni somatiche, in particolare quelle che causano i neoantigeni tumorali, e il contrappeso tra i compartimenti immunitari molecolari possono essere determinanti del beneficio del trattamento da Nivolumab e garantire studi futuri 42. Un altro team (de Velasco et al.) ha anche scoperto che sia i dati a livello di DNA che di RNA possono essere rilevanti per spiegare il beneficio clinico di nivolumab nell'mRCC. Contrariamente ai risultati di altri tipi di tumore, i responder a nivolumab non presentavano più tumori mutati, sebbene l'espressione genica immuno-correlata possa essere correlata alla risposta 43. Tuttavia, le dimensioni del campione di studio, la natura retrospettiva, la scala di studio e i metodi NGS sono tutti relativamente piccoli.

Fig. 1. Recenti progressi dell'analisi genetica.44

Fig 2. Le differenze tra diversi metodi di analisi NGS. 45

1-7 Scopo dello studio e breve disegno Per scegliere un sottogruppo che potrebbe chiaramente trarre beneficio da Nivolumab, proponiamo uno studio osservazionale prospettico. L'analisi dell'intero genoma (WGS) verrà eseguita su tessuti tumorali archiviati da pazienti che erano (1) refrattari al cisplatino e successivamente (2) hanno ricevuto Nivolumab (almeno 4 dosi) e (3) hanno completato la valutazione della risposta di imaging a 3- 4 mesi dopo Nivolumab. La dimensione del campione stimata è stata progettata per essere 80, inclusi 20 responder e 60 non-responder (disegno 1:3) dopo Nivolumab da solo alla dose di 2-3 mg/kg ogni 2 settimane (+/- 7 giorni potrebbero essere consentiti), dato il minimo requisito di significatività statistica. La/e specifica/e bio-firma/e trovata/e in questo studio prospettico osservazionale potrebbe contribuire notevolmente alla medicina immuno-oncologica di precisione, in particolare Nivolumab.