再発または進行性上衣腫の小児に対するエベロリムス

上衣腫は、小児における 3 番目に多い中枢神経系腫瘍であり、小児脳腫瘍の約 10% を占めています。 新たに診断された上衣腫が完全に切除された小児の予後は良好な場合が多いが、腫瘍が不完全に切除された小児は、しばしば腫瘍の進行を繰り返し、腫瘍が原因で死亡する。 再発性または進行性上衣腫の小児の予後は特に悪く、再発性または進行性上衣腫の小児の大半は、8.7 ～ 24 か月以内に最終的には腫瘍のために死亡します。 腫瘍再発時には、治療の選択肢は限られています。 Merchant と共同研究者による最近の報告では、放射線療法の 2 回目のコースで治療した場合、腫瘍再発後の数人の長期生存者が報告されています。

残念なことに、化学療法は再発性上衣腫に対して抗腫瘍活性を示すことがありますが、反応が持続することはめったにありません.12 実際、Bouffetらによる最近の総説では、化学療法に対する再発性上衣腫の持続的な反応の頻度は期待外れであり、頭蓋内上衣腫に対する現在の化学療法アプローチの再評価を促し、新たな生物学的標的を特定する研究が必要であると結論づけた。今後の臨床試験についてお知らせします。

エベロリムスは、ラパマイシンの新規誘導体です。 1996 年から固形臓器移植における免疫抑制剤として臨床開発が行われています。 エベロリムスは、欧州およびその他の世界市場で心臓移植および腎移植用に（商品名：Certican®）、米国では腎移植の臓器拒絶反応の予防用に（商品名：Zortress®）承認されています。 エベロリムスは Afinitor® として腫瘍学で開発され、2009 年に進行性腎細胞がん (RCC) に対して承認されました。 2010 年、Afinitor® は、結節性硬化症 (TS) に伴う上衣下巨細胞性星状細胞腫 (SEGA) の患者に対する米国 (US) の承認を受けました。 エベロリムスは、欧州連合 (EU) では、TS に関連する SEGA 患者向けに Votubia® としても入手できます。 Afinitor® は、2011 年に米国およびヨーロッパを含むさまざまな国で「切除不能、局所進行または転移性疾患の患者における進行性膵神経内分泌腫瘍 (PNET)」に対して承認されました。 2012 年、Afinitor® は、レトロゾールまたはアナストロゾールによる治療が失敗した後、ホルモン受容体陽性、HER2 陰性の進行性乳癌の閉経後女性のエキセメスタンとの併用療法の承認を取得しました。 さらに、2012 年には、Afinitor® は、即時の手術を必要としない腎血管筋脂肪腫を有する TSC の成人患者の治療について承認を取得しました。

細胞および分子レベルでは、エベロリムスはシグナル伝達阻害剤として機能します。 細胞の成長、増殖、生存を調節する主要なプロテインキナーゼであるmTOR（ラパマイシンの哺乳類標的）を選択的に阻害します。 mTOR キナーゼは主に、ホスファチジルイノシトール 3-キナーゼ (PI3-キナーゼ) 経路を介して、AKT/PKB および結節性硬化症複合体 (TSC1/2) を介して活性化されます。 これらの成分またはPI3-キナーゼの負の調節因子であるPTENの変異は、それらの調節不全を引き起こす可能性があります。 シグナル伝達経路のさまざまなコンポーネントの異常な機能は、多数のヒト癌の病態生理学に寄与しています。 さまざまな前臨床モデルにより、腫瘍発生におけるこの経路の役割が確認されています。

mTOR の既知の主な機能は次のとおりです。

• mTOR は、マイトジェン、成長因子、エネルギーおよび栄養レベルのセンサーとして機能します。
• 適切な増殖条件で G1-S 期からの細胞周期の進行を促進します。
• PI3K/mTOR 経路自体は、多くのヒトの癌で頻繁に調節不全であり、発癌性形質転換は腫瘍細胞を mTOR 阻害剤に対して感受性にする可能性があります。
• PI3-キナーゼ変異は、ヒト結腸直腸癌の 10 ～ 20% の原発腫瘍で報告されています;16,17。
• 遺伝子欠失または機能的サイレンシング (プロモーターの過剰メチル化) による PTEN タンパク質の喪失は、原発性ヒト結腸直腸癌の約 60% で報告されています。
• mTOR 経路は、血管新生促進因子 (すなわち、VEGF) の産生と、内皮細胞の成長と増殖の阻害に関与しています。
• mTOR は、真核生物の開始因子 4E 結合タンパク質を不活性化し、40S リボソーム S6 キナーゼ (すなわち、p70S6K1) を活性化することにより、HIF-1 タンパク質を含むタンパク質の翻訳を調節します。 mTOR の阻害は、HIF-1 の発現低下につながると予想されます。

エベロリムスは、肺、乳房、前立腺、結腸、メラノーマ、グリオブラストーマに由来する細胞株を含む、さまざまなヒト腫瘍細胞株の増殖を in vitro で阻害します。 IC50 の範囲は、サブ/低 nM から µM までです。 エベロリムスはまた、ヒト臍帯静脈内皮細胞 (HUVECS) の増殖を in vitro で阻害し、VEGF 誘導増殖に対して特に効力があり、エベロリムスが抗血管新生剤としても作用する可能性があることを示唆しています。 エベロリムスの抗血管新生活性は、in vivo で確認されました。 エベロリムスは、忍容性の高い用量で VEGF 依存性の血管新生応答を選択的に阻害しました。 エベロリムスで治療された原発性および転移性腫瘍を持つマウスは、対照と比較して血管密度の有意な減少を示しました。

抗がん剤としてのエベロリムスの可能性は、げっ歯類モデルで示されました。 エベロリムスは経口で生物学的に利用可能であり、皮下マウス異種移植モデルでは血漿よりも腫瘍組織に長く存在し、ラット膵臓腫瘍モデルでは高い腫瘍透過性を示しています。 エベロリムスの薬物動態プロファイルは、インビトロでエベロリムスに感受性であると考えられる内皮細胞および腫瘍細胞株の増殖を阻害するのに必要な以上の、十分な腫瘍浸透を示しています。

毎日経口投与されたエベロリムスは、11の異なるマウス異種移植モデル（膵臓、結腸、類表皮、肺および黒色腫を含む）および2つの同系モデル（ラット膵臓、マウス同所性黒色腫）において、十分に許容される用量で腫瘍増殖の強力な阻害剤でした。 これらのモデルには、in vitro で感受性が高く「比較的耐性がある」と考えられる腫瘍株が含まれていました。 一般に、エベロリムスは、同様の抗腫瘍活性を持ちながら、標準的な細胞毒性薬 (すなわち、ドキソルビシンおよび 5-フルオロウラシル) よりもマウス異種移植モデルでよりよく許容されました。 さらに、血管新生の VEGF 含浸皮下移植モデルにおける活性と、エベロリムスで治療した腫瘍 (マウス黒色腫) の血管分布 (血管密度) の減少は、血管新生の in vivo 効果の証拠を提供しました。

エベロリムスに対する腫瘍細胞の応答性を予測する分子決定基は明らかではありません。 分子分析により、in vitro でのエベロリムスに対する相対的な感受性は、AKT/PKB プロテインキナーゼおよび S6 リボソームタンパク質のリン酸化 (活性化) の程度と相関することが明らかになりました。場合によっては (すなわち膠芽腫)、PTEN 状態との相関関係もあります。

実験動物の腫瘍モデルにおけるエベロリムスの抗腫瘍活性を調査する in vivo 研究では、エベロリムスの単剤療法は一般的に腫瘍細胞の増殖率を低下させるのではなく、退縮させることが示されました。 これらの影響は、1 日 1 回経口で 2.5 mg から 10 mg/kg の用量範囲内で発生しました。

前臨床モデルでは、エベロリムスの投与は、mTOR の下流の標的タンパク質、特にリン酸化 S6 およびリン酸化 4EBP1 のタンパク質リン酸化の減少と関連し、場合によっては mTOR シグナル伝達経路の上流のタンパク質であるリン酸化 AKT の増加と関連しています。

マウス、ラット、サル、ミニブタのエベロリムスの毒物学研究で観察されたすべての重大な有害事象は、抗増殖剤および免疫抑制剤として予想される薬理学的作用と一致しており、2週間または4週間の回復期間後に少なくとも部分的に可逆的でした。男性の生殖器官、特に精巣の変化は例外です。

理論的根拠: この研究の目的は、再発性または進行性上衣腫の小児におけるエベロリムスの抗腫瘍活性を評価することです。 この研究の理論的根拠は、前臨床と臨床の両方の考察に基づいています。 再発または進行性上衣腫は不治であり、治療の選択肢は非常に限られています。 2011年、研究者グループは、4回の化学療法レジメンと数コースの放射線療法の後に多発性上衣腫を患い、シロリムスに対する客観的かつ長期的な反応を示した幼児を説明する症例報告を発表しました（Rapamune、Pfizer）。 この患者は、さまざまなレジメンで 20 か月にわたって治療を受けていましたが、その後 18 か月間、シロリムスに対してほぼ完全な反応を示しました。 続いて、再発性上衣腫の 2 人目の子供がシロリムスと経口エトポシドで治療され、18 か月間ほぼ完全な反応が得られました。 さらに、免疫組織化学研究により、23 のうち 20 (87%) の小児上衣腫が、mTOR 経路標的療法に対する反応をしばしば予測するバイオマーカーであるリン酸化 S6 に対して免疫反応性であることが明らかになりました。

小児における mTOR 阻害剤の抗腫瘍活性に関する既存のデータは、mTOR 阻害剤が忍容性が高く、小児脳腫瘍に対して活性があることを示しています。 たとえば、フランツら。結節性硬化症複合体および進行性上衣下巨細胞星細胞腫の 5 人の子供がシロリムスで治療され、5 ～ 15 ng/mL の目標トラフ濃度を達成したことを報告しました。 すべての腫瘍は、シロリムスに対する客観的な反応を示しました。 シロリムス療法を中断した 1 人の患者は、シロリムス療法の再開に反応した腫瘍の進行を経験しました。 その後のエベロリムスの第 III 相研究では、エベロリムスで治療された 78 人の患者とプラセボで治療された 39 人の患者の反応が比較されました。 エベロリムス群の 78 人中 27 人 (35%) の患者は、上衣下巨細胞星状細胞腫の体積が少なくとも 50% 減少したのに対し、プラセボ群では皆無でした (p<0.0001)。 有害事象は主にグレード 1 または 2 であり、有害事象のために治療を中止した患者はいなかった。

リン酸化 S6235/236、リン酸化 S6240/244、リン酸化 4EBP1、リン酸化 PRAS40 (pT246)、リン酸化 P70S6K、および PTEN 発現を含む、mTOR 経路活性化および mTOR 阻害剤に対する感受性のバイオマーカーが実行されます。 これらのバイオマーカーは、さまざまな程度で、mTOR 経路の活性化および mTOR 阻害剤に対する感受性と相関していますが、これらの研究は、この臨床試験の文脈では探索的であると見なされます。