Sperimentazione clinica di SBRT e Pembrolizumab sistemico con o senza Avelumab/Ipilimumab+ Cellule dendritiche nei tumori solidi (Luscid)

Le cellule tumorali possono essere riconosciute dal sistema immunitario del paziente, un processo che viene definito "ciclo immunitario del cancro" (Chen & Mellman 2013; Mellman 2013; Chen & Mellman 2017).

È stata ottenuta una notevole attività antitumorale bloccando il recettore inibitorio delle cellule T CTLA-4 e/o l'asse PD-1/-L1. L'inibizione del checkpoint immunitario mediante terapia con anticorpi monoclonali (mAb) è diventata uno standard di cura nei pazienti con melanoma avanzato, carcinoma a cellule renali, carcinoma polmonare non a piccole cellule, linfoma di Hodgkin e carcinoma della vescica. Le indicazioni sono in continua espansione. L'attività dell'inibizione di PD-1/-L1 e CTLA-4 è stata correlata con i segni distintivi della risposta delle cellule T antitumorali preesistente (presenza di linfociti T citotossici attivati ​​(CTL) nel microambiente tumorale (TME) come evidente dalla trascrizione profili) e l'espressione di PD-L1 da parte delle cellule tumorali (in risposta all'IFN- secreto dalle cellule T). Il carico mutazionale delle cellule tumorali e la presenza di neo-epitopi altamente immunogenici nel genoma delle cellule tumorali sono alla base della capacità delle cellule tumorali di suscitare una risposta immunitaria (Tumeh, Harview et al. 2014). La risposta al trattamento con CTLA-4 è stata correlata con l'espressione delle molecole HLA di classe I da parte delle cellule tumorali (Tumeh, Harview et al. 2014).

Nei tumori immuno-evasivi un ruolo fondamentale è stato attribuito all'eliminazione delle cellule dendritiche mieloidi (myDC) dalla TME. myDC svolge un ruolo fondamentale nell'avvio e nel coordinamento dell'attività dell'attività CTL antitumorale all'interno del TME (Rodig, Gusenleitner et al. 2017). Nei modelli animali, è stato dimostrato che le myDC svolgono un ruolo essenziale nella "autorizzazione" dei CTL antitumorali per sradicare le cellule tumorali. L'attivazione di vie di segnalazione oncogeniche come la via WNT/catenina può portare all'esclusione delle DC mieloidi dalla TME (Broz et al. 2014; Spranger & Gajewski 2016). L'assenza di myDC al margine invasivo e all'interno delle metastasi è stata correlata con un'attivazione CTL difettosa che consente alla metastasi di sfuggire alla risposta immunitaria antitumorale (Salmon, Idoyaga et al. 2016). Questi myDC migrano anche verso i linfonodi che drenano il tumore e presentano antigeni tumorali alle cellule T in questi organi linfoidi secondari (Salmon, Idoyaga et al. 2016). Nei modelli murini, è stato dimostrato che le cellule dendritiche Batf3 residenti nel tumore sono necessarie per il traffico di cellule T effettrici e per il successo della terapia con cellule T adottive (Roberts et al. 2016). La presenza di DC mieloidi era più fortemente correlata con una "firma TME infiammata da cellule T" rispetto al carico neo-antigenico in 266 melanomi da The Cancer Genome Atlas (Spranger, Luke et al. 2016).

Esistono due importanti sottoinsiemi di myDC umani che si differenziano per l'espressione del marcatore di superficie BDCA-1 o BDCA-3. L'antigene CD1c (BDCA-1)+ è espresso specificamente sulle cellule dendritiche umane, che sono CD11chighCD123low e rappresentano il principale sottogruppo di myDC nel sangue umano (circa lo 0,6% di tutte le cellule mononucleari del sangue periferico (PBMC)). CD1c (BDCA-1)+ myDC hanno una morfologia monocitoide ed esprimono marcatori mieloidi come CD13 e CD33 così come recettori Fc come CD32, CD64 e FceRI. Inoltre, i myDC sono determinati come CD4+, Lin (CD3, CD16, CD19, CD20, CD56)-, CD2+, CD45RO+, CD141 (BDCA-3)-, CD303 (BDCA-2)- e CD304 (BDCA-4/ Neuropilina-1)-.

Una parte di CD1c (BDCA-1)+ myDC co-esprime CD14 e CD11b. Queste cellule doppie positive per CD14 e CD1c (BDCA-1) hanno capacità immunosoppressiva e inibiscono la proliferazione delle cellule T in vitro. L'esaurimento di questo tipo cellulare è preferito prima di utilizzare cellule CD1c (BDCA-1)+ per scopi di stimolazione immunitaria (Bakdash, Buschow et al. 2016).

CD1c (BDCA-1)+ myDC svolgono un ruolo importante nella presentazione incrociata degli antigeni tumorali dopo la morte cellulare immunogenica (Di Blasio, Wortel et al. 2016). In condizioni di crescita tumorale, myDC sarà scarsamente reclutato nel microambiente tumorale, non si attiverà e quindi non riuscirà a coordinare in modo efficiente l'immunità antitumorale all'interno del microambiente tumorale e presenterà antigeni associati al tumore all'interno dei linfonodi drenanti. Se attivate in modo appropriato, le cellule dendritiche umane CD1c (BDCA-1)+ secernono alti livelli di IL-12 e potenti risposte CTL (Di Blasio, Wortel et al. 2016). In vitro, la produzione di IL-12 da parte di CD1c (BDCA-1)+ myDC può essere potenziata da IFN-(Nizzoli, Krietsch et al. 2013) CD1c (BDCA-1)+ myDC esogeno spontaneamente "parzialmente maturo" entro 12 ore dalla loro isolamento. La maturazione ottimale con la secrezione di IFN- così come l'orientamento dei linfociti T stimolati verso un fenotipo Th1 si ottiene solo dopo la stimolazione del recettore Toll-like (Nizzoli, Krietsch et al. 2013).

I modelli animali hanno stabilito la sicurezza e l'efficacia della somministrazione intratumorale di ipilimumab. È stato riscontrato che una dose intratumorale di mAb bloccante CTLA-4 somministrata in un rapporto di [1:100] rispetto alla somministrazione endovenosa ha prodotto un effetto antitumorale equivalente ed è stata associata a una minore tossicità sistemica (Skold, van Beek et al. 2015) (Marabelle, Kohrt et al. 2013). In uno studio clinico in corso per pazienti con melanoma avanzato, condotto dal nostro gruppo di ricerca, l'iniezione intratumorale di CD1c (BDCA-1)+ myDC insieme al mAb di blocco CTLA-4 ipilimumab più la somministrazione endovenosa del mAb di blocco PD-1 nivolumab sono stati dimostrato fattibile e sicuro. La somministrazione intratumorale di un mAb IgG1 anti-PD-L1 può aumentare il potenziale di citotossicità cellulare dipendente da anticorpi (ADCC) e di citotossicità dipendente da complemento (CDC).

Inoltre, i ricercatori hanno precedentemente studiato l'utilità della SBRT per il tumore primario e le sedi metastatiche nei pazienti con carcinoma polmonare non a piccole cellule oligometastatico (NSCLC) e hanno scoperto che questo trattamento era fattibile, sicuro e ha portato a un tasso di risposta metabolica complessiva nel 60% dei la popolazione trattata, con il 30% dei pazienti che ha raggiunto una remissione metabolica completa (Collen, Christian et al. 2014). La radioterapia (RT) è stata riconosciuta come potenzialmente sinergica con il blocco del checkpoint immunitario. L'uccisione delle cellule tumorali mediante radiazioni determina il rilascio di antigeni tumorali, riduce l'immunosoppressione all'interno della TME e può rinvigorire il ciclo cancro-immunità mediante sovraregolazione dei marcatori di superficie cellulare immunogenici e inducendo la morte cellulare immunogenica (Dewan, Galloway et al. 2009; Kulzer, Rubner et al.2014; Frey, Ruckert et al.2017). Inoltre, è stato dimostrato che la morte cellulare immunogenica indotta da RT può innescare la maturazione e l'attivazione delle DC in vitro (Kulzer et al. 2014), fornendo una chiara motivazione per combinare la terapia DC con la RT.

In questo studio clinico randomizzato di fase II, i ricercatori propongono di condurre SBRT ipofrazionato in combinazione con il blocco sistemico del checkpoint immunitario PD-1 (pembrolizumab) con o senza inibizione intratumorale di PD-L1/CTLA-4 più somministrazione intratumorale di CD1c (BDCA-1) + / CD141 (BDCA-3)+ myDC.