Cytokineverandering bij hepatocellulair carcinoom behandeld door thermische ablatie

Achtergrond Leverkanker is de zesde meest voorkomende maligniteit ter wereld. Het is de vierde belangrijkste oorzaak van kankergerelateerde sterfgevallen en heeft een wereldwijde incidentie van meer dan 840.000 nieuwe gevallen in 2018.1 Hepatocellulair carcinoom (HCC) is verantwoordelijk voor 75% - 85% van de primaire leverkanker. Hepatectomie, radiofrequente ablatie (RFA) en orthotope levertransplantatie zijn de belangrijkste behandelingsopties voor patiënten met HCC in een vroeg stadium.2 Hepatectomie is alleen geïndiceerd bij patiënten met HCC in een vroeg stadium en met behouden leverfunctie, terwijl de toepassing van levertransplantatie wereldwijd beperkt is vanwege tekort aan organen. RFA is daarom de meest effectieve behandeling bij patiënten met HCC en een borderline leverfunctie als gevolg van cirrotische lever, vooral in de regio Azië-Pacific waar hepatitis B-infectie veel voorkomt.

Thermische ablatie doodt tumoren via directe thermische denaturatie en coagulatie van tumoreiwitten.3 Het vasthouden van gedevitaliseerde en beschadigde tumorcellen in het lichaam stimuleert een robuuste ontstekingsreactie. Er is ook gerapporteerd dat thermische ablatie een tumorantigeenbron creëert voor het genereren van antitumorimmuniteit en de immuunreacties van de gastheer versterkt.4 Geactiveerde bloedplaatjes geven interleukine (IL) -1, tumornecrosefactor (TNF) en transformerende groeifactor vrij, die de vasculaire permeabiliteit verhogen en chemotaxis bevorderen. Neutrofielen worden aangetrokken door de ablatieplaats en voeren afvalopruiming uit door vrije radicalen vrij te geven via oxidatieve burst-mechanismen die gericht zijn op het vernietigen van aanzettende middelen. Er volgt migratie van macrofagen, die overgaat naar het proliferatieve stadium, waarin macrofagen groeifactoren uitscheiden, waaronder TNF, vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) en basale fibroblastgroeifactor.5 Het niveau van proliferatieve activiteit van macrofagen en lymfocyten wordt gemedieerd door IL-6 positief en IL-10 negatief.6, 7 In het geval van een onvolledige ablatie of bijna volledige ablatie kunnen levensvatbare tumorcellen in de subletale ablatiezone worden aangetast. positief of negatief beïnvloed door de gelijktijdige ontstekingsreactie, waaronder verhoogde niveaus van cytokines en groeifactoren. Ontsteking na ablatie kan negatieve effecten hebben via de productie van groeifactoren en cytokines door macrofagen en lymfocyten, die de groei van tumorcellen in de subletale zone zouden kunnen stimuleren.8 Studies bij mensen en dieren met behulp van immunohistochemische kleuring van weefsels, enzymgekoppelde immunosorbenstests van weefsellysaten en enzymgekoppelde immunosorbenstests van plasma hebben een significante toename aangetoond van specifieke inflammatoire en immuunmodulerende mediatoren na RFA.9, 10 De hoofdonderzoeker heeft eerder gerapporteerd over de ontstekingsreacties van RFA met behulp van het varkenslevermodel dat het niveau van systemische ontstekingsmarkers (TNF en IL-1) significant verhoogd was na RFA, vergeleken met hepatectomie.11 Hoewel preklinische onderzoeken naar ontstekingsreacties van thermische ablatie voor levertumoren substantieel zijn, is de klinische correlatie van deze micro-omgevingsreacties in de literatuur beperkt. Erinjeri et al.12 rapporteerden dat het ablatietype en de primaire diagnose de verandering van IL-6 voorspelden en dat de leeftijd van de patiënt de verandering van IL-10 na thermische ablatie van tumoren voorspelde. IL-6 kan fungeren als surrogaat voor immunogene celdood en de combinatie van procedures die immunogene dood induceren met een immuuncheckpoint-remmer kan gunstig zijn voor het verlengen van de overleving van patiënten na RFA.13 Op cellulair niveau heeft RFA bewezen de tumor-geassocieerde antigeen-specifieke T-celrespons te versterken en dit draagt ​​bij aan de HCC-recidiefvrije overleving van patiënten.14 Desalniettemin is er nog steeds geen duidelijkheid over de mogelijke relatie tussen RFA-geïnduceerde cytokineverandering en de prognostische waarde ervan voor tumorrecidief en de overleving van de patiënt op de lange termijn.

De hoofdonderzoeker heeft de resultaten gerapporteerd van 209 patiënten die RFA kregen als de enige behandeling voor HCC.15 Het totale tumorrecidiefpercentage bedroeg maximaal 80% met een mediane follow-up van 26 maanden. Daarom is de identificatie van hoogrisicopatiënten die een vroeg recidief zouden kunnen ontwikkelen met behulp van surrogaatbiomarkers (bijv. cytokinen) heeft een belangrijke klinische implicatie voor het gebruik van adjuvante behandeling (bijv. immuuncheckpoint-remmer).

Daarom stellen de onderzoekers deze prospectieve studie in één centrum voor om de verandering in het serumcytokineniveau te analyseren bij patiënten met HCC die worden behandeld met RFA of MWA. Het resultaat zal worden gebruikt om de klinische uitkomst van patiënten te correleren, met name het terugkeren van de tumor en de overleving op de lange termijn. Deze voorgestelde klinische proef is van klinisch belang bij het vaststellen van de potentiële rol van de immuunrespons als surrogaatbiomarkers om de uitkomst van de patiënt op de lange termijn te voorspellen. Het vormt het platform voor toekomstig onderzoek naar adjuvante behandeling met behulp van een immuuncheckpoint-remmer voor patiënten met HCC die worden behandeld met RFA of andere thermische ablatieve therapie. Het onderzoekerscentrum is een tertiair verwijzingscentrum in Hong Kong dat patiënten met gecompliceerde lever-, gal- en pancreasziekten behandelt. Het aantal nieuwe gevallen van patiënten met HCC dat in het onderzoekscentrum wordt behandeld, bedraagt ​​jaarlijks ongeveer 200 en het aantal patiënten met HCC dat een hepatectomie ondergaat, ligt rond de 80 per jaar. Alle onderzoekers zijn experts met ruime ervaring in klinisch en fundamenteel onderzoek bij patiënten met HCC. De onderzoekers hebben verschillende gerandomiseerde onderzoeken naar de behandeling van HCC en andere aspecten van hepatobiliaire chirurgie uitgevoerd en gepubliceerd in internationale tijdschriften.16-19

Hypothese RFA of MWA voor HCC zou een inflammatoire immuunrespons kunnen veroorzaken met als gevolg een verandering in het cytokineniveau. Deze micro-omgevingsreactie zou de resterende tumorcellen positief of negatief kunnen reguleren, wat kan leiden tot significante veranderingen in het terugkeren van de tumor en de overleving van de patiënt op de lange termijn.

Doel van de studie Deze prospectieve studie heeft tot doel de verandering van het cytokineniveau na RFA of MWA voor HCC te onderzoeken, en de klinische correlatie ervan met het terugkeren van de tumor en de langetermijnoverlevingsgegevens van patiënten. De primaire uitkomstmaat is het vroegtijdig terugkeren van de tumor binnen één jaar na RFA. Secundaire uitkomstmaten zijn andere tumorrecidiefpatronen (laat intrahepatisch recidief en extrahepatische metastase), algehele overleving en recidiefvrije overleving.

De primaire uitkomstmaat is het vroeg terugkeren van de intrahepatische tumor binnen één jaar na RFA en MWA. Secundaire uitkomstmaten zijn andere tumorrecidiefpatronen (laat intrahepatisch recidief en extrahepatische metastase), algehele overleving en recidiefvrije overleving.

Analyse van het cytokineniveau met behulp van bestudeerde serummonsters van patiënten

Beschikbare analieten:

IL-1β, IL-6, IL-10, IL-12 (p40), IL-12 (p70), TNF-α, CXCL8, CXCL9, CXCL10, CCL2, CCL5

In de handel verkrijgbare kit:

MILLIPLEX KAART Menselijk cytokine/chemokine magnetisch kralenpaneel - Immunologie Multiplex-test

Toepassing van kit:

Analyseer gelijktijdig meerdere cytokine- en chemokine-biomarkers met MILLIPLEX MAP Human Cytokine/Chemokine Magnetic Bead Panel - Immunology Multiplex Assay, in menselijke serum-, plasma- en celcultuurmonsters. Dit is een nachtelijke incubatietest.

Verwachte studieduur De onderzoeksinstelling is een belangrijk tertiair verwijzingscentrum voor HCC in Hong Kong. De rekrutering van patiënten zal starten zodra de goedkeuring van de Institution Review Board is verkregen. De aanwervingsperiode bedraagt ​​ongeveer 12 maanden tot 18 maanden. Met een mediane follow-upperiode van ongeveer 18 maanden wordt verwacht dat de totale studieduur drie jaar bedraagt.

Schatting van de steekproefomvang Het verwachte aantal te recruteren patiënten wordt geschat op 60 op basis van het aantal patiënten dat in het verleden op de afdeling werd behandeld.

Statistische analyse Alle gegevens worden prospectief verzameld door een onderzoeksassistent en geautomatiseerd in een database. Statistische analyse zal worden uitgevoerd door middel van de Chi-kwadraattest of Fisher's exact-test, indien van toepassing, om discrete variabelen te vergelijken, en de Mann-Whitney U-test om continue variabelen te vergelijken. De cumulatieve overleving zal worden berekend met de Kaplan-Meier-methode en vergeleken met de Log-rank-test. Multivariabele analyse met behulp van een logistisch regressiemodel zal worden uitgevoerd om de onafhankelijke prognostische factoren te identificeren die een vroege terugkeer van de tumor beïnvloeden.

Ethische overweging Dit onderzoek zal worden uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki van de World Medical Association en de Internationale Conferentie over Harmonisatie - Goede Klinische Praktijk.

Toestemming Schriftelijke vrijwillige toestemming zal worden verkregen na volledige uitleg van het onderzoek aan de patiënt vóór de operatie en randomisatie.

Relevantie voor klinische toepassingen

Deze studie heeft een aanzienlijke klinische invloed op de chirurgische behandeling van patiënten met HCC. Omdat hepatitis B-infectie nog steeds endemisch is in de regio Azië-Pacific, zoals Hong Kong, vormt hepatitis B-gerelateerde HCC nog steeds een last onder de hele groep kankerpatiënten. Deze studie heeft tot doel de potentiële rol van de immuunrespons vast te stellen als surrogaatbiomarkers om de uitkomst van de patiënt op de lange termijn te voorspellen. Het verbetert de ontwikkeling van het platform voor toekomstig onderzoek naar adjuvante behandeling met behulp van een immuuncheckpointremmer voor patiënten met HCC die worden behandeld met thermische ablatieve therapie.