Het effect van verminderd bleomycine bij elektrochemotherapiebehandeling (BLESS)

Invoering

Elektroporatie Elektroporatie is een methode waarbij de cel wordt blootgesteld aan een extern elektrisch veld, wat resulteert in een verhoogde permeabiliteit van het celmembraan [1]. Elektroporatie wordt gebruikt om medicijnen in cellen te introduceren, zonder de intracellulaire organellen of de levensvatbaarheid van de cellen te beïnvloeden. Door deze respons te induceren, kunnen geneesmiddelen die normaal gesproken niet-permeabel zijn, b.v. hydrofiele chemotherapie zoals bleomycine zal door diffusie de cel binnendringen en zo het cytotoxische effect versterken [2, 3]. De combinatie van elektroporatie en chemotherapie staat bekend als elektrochemotherapie (ECT). De toepassing van de elektrische pulsen veroorzaakt vasoconstrictie, waardoor medicijninsluiting ontstaat als gevolg van een verminderde bloedstroom - dit wordt de vasculaire blokkering genoemd [4, 5]. Daarnaast heeft elektroporatie, in combinatie met chemotherapie, ook een vaatverstorend effect [4]. ECT beschadigt het vaatstelsel van de tumor, wat leidt tot een extra cascade van tumorceldood als gevolg van gebrek aan zuurstof, voedingsstoffen en ophoping van afvalproducten [5]. Deze vasculaire veranderingen duren langer in tumoren dan in normaal weefsel [6].

Elektrochemotherapie ECT is de combinatie van chemotherapie en elektroporatie, waarbij elektrische pulsen worden toegediend aan een tumor na intraveneuze of intratumorale injectie van chemotherapie. Er is aangetoond dat ECT effectief is bij de behandeling van huidmaligniteiten en is vastgesteld als standaardbehandeling voor cutane primaire en secundaire huidtumoren en zwerende kwaadaardige wonden [7, 8]. ECT wordt vaak als eenmalige behandeling toegepast, maar kan indien nodig herhaald worden.

Bleomycine is het voorkeursgeneesmiddel voor ECT; het heeft een lage toxiciteit voor normale cellen en de grootste toename in werkzaamheid na elektroporatie, wat het cytotoxische effect versterkt met een factor 300 tot 5.000 [9]. ECT wordt uitgevoerd onder algemene of lokale anesthesie, afhankelijk van de locatie en grootte van de tumor. Er wordt ook rekening gehouden met de voorkeur van de patiënt en de institutionele praktijk [8].

Bleomycine is een antineoplastisch geneesmiddel afgeleid van Streptomyces verticillus en wordt gebruikt bij de behandeling van een verscheidenheid aan kwaadaardige aandoeningen, zoals lymfoom en zaadbalkanker [11]. Bleomycine veroorzaakt breuken in enkel- en dubbelstrengs DNA, dat wil zeggen dat één molecuul bleomycine 10-15 breuken in de DNA-streng kan veroorzaken [12]. Vanwege zijn hydrofiele aard is de toegang van bleomycine tot de cellen beperkt en vindt plaats via een endocytotisch proces [13]. Bleomycine veroorzaakt op twee manieren celdood, afhankelijk van de gebruikte doses: 1) als een lagere hoeveelheid bleomycine wordt gebruikt (duizenden bleomycinemoleculen), stopt de cel in de G2-M-fase, wordt groter en wordt polynucleair en sterft langzaam af door necrose; 2) als een grotere hoeveelheid wordt gebruikt (miljoenen bleomycinemoleculen), doodt pseudo-apoptose de cel binnen enkele minuten [12, 14].

Onlangs is aangetoond dat de disacharidegroep van bleomycine de opname door kankercellen vergemakkelijkt. Er wordt gesuggereerd dat de opregulatie van receptoren geassocieerd met verhoogde glycolyse in tumorcellen de reden zou kunnen zijn dat bleomycine zich selectief op tumorcellen richt [51].

Bleomycine wordt afgebroken door een enzym – bleomycinehydrolase – dat in verschillende normale weefsels voorkomt [11]. Een lagere concentratie van dit enzym wordt aangetroffen in de huid en de longen, wat kan leiden tot meer schade aan deze organen [15, 16]. Het Deense Geneesmiddelenbureau (DMA) stelt in zijn productsamenvatting dat de helft van de patiënten die bleomycine krijgen schade ervaart die verband houdt met de huid (erytheem, hyperpigmentatie, striae of pijn) en een tiende ervaart longreacties, waarbij een minderheid (1%) sterft aan longfibrose. [15]. Sommige onderzoeken hebben waargenomen dat het risico op het ontwikkelen van longtoxiciteit door bleomycine toeneemt met de leeftijd, de medicijndosis en de gelijktijdige zuurstoftherapie en thoracale bestralingstherapie [16].

Omdat er schade wordt geassocieerd met de cumulatieve dosis bleomycine, is het wenselijk om te onderzoeken of de dosis kan worden verlaagd om het risico op schade te minimaliseren en dezelfde werkzaamheid te behouden. Dit kan er ook voor zorgen dat sommige kwetsbare patiënten die niet in aanmerking komen, wel in aanmerking komen voor een ECT-behandeling, bijvoorbeeld longkankerpatiënten met een hoger risico op het ontwikkelen van longtoxiciteit.

Huidmaligniteiten Een aanzienlijk deel van de kankerpatiënten ontwikkelt huidmetastasen (~10%) die vaak exsuderend, bloedend of stinkend worden [17, 18]. De metastasen kunnen dus de kwaliteit van leven van patiënten beïnvloeden [19, 49]. Cutane metastasen hebben een negatieve invloed op patiënten, dat wil zeggen het gevoel van eigenwaarde, het lichaamsbeeld en de seksualiteit, met gevoelens die verband houden met frustratie en machtsverlies [21, 22]. De meeste kankerpatiënten krijgen chemotherapie of immunotherapie, maar sommige vormen van kanker reageren niet op deze standaardbehandelingen [23]. Bij dergelijke vormen van kanker kan ECT worden gebruikt, waardoor de palliatie en de kwaliteit van leven worden verbeterd [3, 24]. De meest voorkomende huidmetastasen zijn afkomstig van borstkanker en komen voor in de borststreek, maar kunnen overal op het lichaam voorkomen en afkomstig zijn van de meeste soorten kanker [20]. De huidmaligniteiten kunnen in grootte variëren van enkele millimeters tot zeer groot en kunnen focaal of uitgebreid zijn.

Klinische ervaring met elektrochemotherapie In 1993 publiceerden Belehradek en collega's het eerste klinische onderzoek naar ECT met behulp van bleomycine bij 8 patiënten. Dit gaf aan dat de behandeling goed werd verdragen door de patiënten en dat er sprake was van een klinische respons op geruchten van 57% [25]. In 2003 beoordeelden Gothelf en collega's de 11 klinische onderzoeken die tussen 1993 en 2001 waren voltooid, waarbij in totaal 96 patiënten betrokken waren met 411 tumoren/metastasen die met verschillende benaderingen werden behandeld [26]. De algehele respons (OR) varieerde tussen 15% en 100%. Voor de 11 ECT-onderzoeken waarin bleomycine en ECT-behandeling van huidmaligniteiten werden onderzocht, lag de OK tussen 22% en 100%. Drie onderzoeken vallen op, met een OR van respectievelijk 22%, 28% en 45% [27-29]. Het onderzoek van Domenge uit 1996 was een van de eerste onderzoeken naar ECT en omvatte slechts zeven patiënten [27]. In de onderzoeken van Matthiessen en Kreuter werden grotere tumoren (>3 cm) geïncludeerd. Het is bekend dat de grootte van de tumor de respons van de ECT-behandeling beïnvloedt [29]. Wanneer deze onderzoeken buiten beschouwing worden gelaten, varieert de OR van 58% tot 100%. Het grootste ECT-bleomycineonderzoek van Clover en collega’s uit 2020 omvatte 987 patiënten met 2.483 tumoren [30] en liet zien dat verschillende tumoren verschillende OK’s hebben; basaalcelcarcinoom (BCC) en Kaposi-sarcoom (KS) vertonen bijvoorbeeld de hoogste OR met respectievelijk 96% en 98%; terwijl metastasen van borstkanker, kwaadaardig melanoom (MM) en plaveiselcelcarcinoom (SCC) een lagere respons hebben van respectievelijk 77%, 82% en 80%. In deze studie werd ook een effect van de tumorgrootte op de algehele tumorrespons waargenomen. De hoogste responspercentages werden waargenomen bij kleine tumoren (<3 cm). Bij kleine huidmetastasen (<2 cm) werd geen significant OR-verschil waargenomen tussen intraveneuze en intratumorale toediening van bleomycine, maar bij grotere huidmetastasen (>2 cm) was de OK significant (p<0,05). hoger bij intraveneuze toediening (57% vs. 48%) [30]. Onze studie zal dus gestratificeerd worden op basis van de grootte van de tumor/metastase.

Klinische ervaring met verlaagd bleomycine In 1996 werd in een van de eerste klinische ECT-bleomycinestudies met zes patiënten een dosis bleomycine gebruikt van 10.000 IE/m2 [31] (zie Tabel 1), aangezien medische en chirurgische oncologen geloofden dat een dosis van 22.700 IE/m2 m2 – gebruikt in de eerste klinische onderzoeken – was te hoog. Dit is het enige onderzoek waarin deze dosis werd gebruikt en vanaf 1998 werd in de meeste onderzoeken de standaarddosis van 15.000 IE/m2 gebruikt.

In 2016 werd een casusrapport gepubliceerd van een patiënt die ECT kreeg met bleomycine met een 50% verlaagde dosis (7.500 IE/m2) vanwege nierdisfunctie. In dit geval werd een volledige tumorrespons waargenomen [32].

Van 2013 tot 2016 identificeerde Rotunno via de database International Network for Sharing Practices on Electrochemotherapy (InspECT) 57 patiënten die werden behandeld met ECT en een verlaagd bleomycinegehalte (7.500, 10.000 of 13.500 IE/m2) [33] vanwege bijvoorbeeld een verminderde nierfunctie en hoge leeftijd. Gereduceerd bleomycine vertoonde een vergelijkbare tumorrespons als een standaarddosis bleomycine (15.000). IE/m2), met een OR van 64% tot 82%. De auteurs van het onderzoek suggereerden dus dat verlaagde doses bleomycine net zo effectief zouden kunnen zijn als de standaardbehandeling, vooral bij patiënten met een verminderde nierfunctie of bij patiënten die in aanmerking komen voor meerdere ECT-cycli. Er werd geconcludeerd dat verder onderzoek nodig is om een ​​gepersonaliseerde dosis bleomycine te vinden [33].

In 2018 en 2021 concludeerden twee onderzoeken dat een verlaagde dosis bleomycine een haalbare behandelingsoptie is voor oudere patiënten, met dezelfde werkzaamheid als behandeling met een standaarddosis (OR 87% tot 100%) en moet worden overwogen als behandeling bij patiënten met comorbiditeiten [ 34, 35]. Bovendien blijkt uit een onderzoek van Groselj et al. vanaf 2018 werd gesuggereerd dat het cosmetische resultaat verbeterde door het gebruik van een lagere dosis bleomycine vergeleken met de standaarddosis vanwege een kortere genezing en minder ontwikkeling van fibreus littekenweefsel [36].

Reden voor 50% bleomycinereductie in dit onderzoek:

Op basis van eerdere literatuur [32-36] vinden wij het realistisch om de dosis bleomycine met 50% te verlagen en toch een voldoende algehele tumorrespons te verkrijgen na ECT-behandeling. Omwille van tijdsefficiëntie hebben we in dit onderzoek besloten om alleen een 50% verlaagde dosis bleomycine te onderzoeken. Randomisatie naar verschillende dosisniveaus van bleomycine zou vervolgens resulteren in de noodzaak van een significante toename van het aantal geïncludeerde patiënten en/of verwijzende ziekenhuisafdelingen, wat tijdrovend en moeilijk zou zijn om binnen een beheersbaar tijdsbestek te voltooien.

Methoden Onderzoeksopzet Het onderzoeksontwerp is een non-inferioriteitsonderzoek en is een parallel, tweearmig, dubbelblind, gerandomiseerd klinisch onderzoek, waarbij de patiënten worden gestratificeerd op basis van de grootte van hun grootste huidtumor (≤ 3 cm of > 3 cm) en daarna gerandomiseerd (1:1) om een ​​standaarddosis bleomycine of een 50% verlaagde dosis bleomycine te krijgen.

Blindering wordt uitgevoerd doordat de apotheek na randomisatie het toegewezen dosisregime mengt. Zowel patiënten als behandelend personeel zullen geblindeerd zijn voor de dosis bleomycine. Indien nodig wordt het deblinderen volgens de procedure uitgevoerd. Het deblinderen van alle resultaten zal plaatsvinden na de laatste evaluatie van het primaire eindpunt door de patiënt.

Het onderzoek zal worden uitgevoerd in twee centra in Denemarken: bij de afdeling Klinische Oncologie en Palliatieve Zorg, het Universitair Ziekenhuis van Zeeland, Roskilde en bij de afdeling Oncologie, het Universitair Ziekenhuis van Kopenhagen, het Herlev Gentofte Ziekenhuis. De driejarige studieperiode start naar verwachting in oktober 2024.

Onderzoekspopulatie Patiënten worden doorverwezen vanuit oncologische afdelingen en moeten worden geïnformeerd over behandelingsalternatieven. Er moet worden beoordeeld of de patiënt baat zal hebben bij de behandeling, gegeven de lokalisatie en omvang van de tumor(en), de algemene toestand van de patiënt en de verwachte overleving. Het doel, de mogelijke risico's en voordelen moeten in samenwerking met de patiënt worden besproken.

Indicaties voor deelname aan dit onderzoek zijn onder meer:

• Biopsie verifieerde huidmaligniteiten van welke histologie dan ook, die symptomatisch zijn als gevolg van bloeding, ulceratie, sijpelen, geur of pijn
• Primaire huidkankers, inclusief recidiverende tumoren, waarbij andere behandelingsmodaliteiten hebben gefaald, zijn niet mogelijk of niet geschikt
• Patiënten die systematische antineoplastische therapie krijgen, maar waarbij de huidmetastasen verergeren of niet reageren ondanks een bevredigende respons op systemische therapie in de inwendige organen
• Voorkeur van de patiënt voor elektrochemotherapie, nadat andere behandelingsmogelijkheden grondig aan de patiënt zijn uitgelegd. Voor geschiktheidscriteria verwijzen wij u naar het gedeelte over geschiktheidscriteria.

Onderzoek vóór de behandeling en pijnbestrijding:

Het onderzoek voorafgaand aan de behandeling zal worden uitgevoerd tot één maand voorafgaand aan de procedure en omvat de diagnose van de primaire tumor, de TNM-classificatie (tumor, node en metastase) en eerdere antineoplastische behandelingen. Bij eerdere behandelingen moet worden genoteerd welke knobbeltjes met welke behandeling zijn behandeld. Radiotherapievelden of andere lokale behandelingen moeten worden vermeld als de knobbeltjes hieraan zijn blootgesteld. Bovendien zal de beoordeling van de medische voorgeschiedenis, eerdere problemen met anesthesie, eventuele andere relevante medische voorgeschiedenis, de combinatie met andere behandelingen en de aanwezigheid van symptomen worden genoteerd. Er zal een lichamelijk onderzoek met klinische beoordeling van de tumor, locatie en beschikbaarheid van elektroporatie worden uitgevoerd. Alle huidtumoren van de patiënt worden behandeld, maar er worden maximaal zeven tumoren per patiënt geregistreerd en in de loop van de tijd gevolgd, en er wordt slechts één tumor geselecteerd voor weefselbiopten.

Bovendien zal een beoordeling van de prestatiestatus worden uitgevoerd en zullen reeds bestaande pijnproblemen worden onderzocht om een ​​pijnbeheersplan op te stellen.

Behandelingsdag Anesthesie Omdat dit een onderzoek is inclusief behandeling met intraveneuze bleomycine, zullen de deelnemers in de meeste gevallen algemene anesthesie krijgen, toegediend volgens institutionele richtlijnen of standaard operationele procedures [52]. In gevallen waarin lokale anesthetica de voorkeur verdienen, kunnen deze ook worden gebruikt en toegediend volgens institutionele richtlijnen.

Dosis Bleomycine Bleomycine is het goedgekeurde chemotherapeutische geneesmiddel voor gebruik bij ECT en zal in dit onderzoek worden gebruikt overeenkomstig de handelsvergunning.

Om het lichaamsoppervlak (BSA) te berekenen, wordt de lengte van de patiënt genoteerd en wordt het gewicht gemeten. Patiënten krijgen een standaarddosis bleomycine (15.000,-). IE/m2 BSA) of een dosis verlaagd met 50% (7.500 IE/m2 BSA) intraveneus. Bleomycine wordt gedurende een korte tijd (2-5 minuten) en 8 minuten na voltooiing van de infusie geïnfundeerd. Het medicijn is in de tumorweefsels gediffundeerd en hierna kunnen de elektrische pulsen worden toegepast.

Toegepaste elektrische pulsen De elektrische pulsen worden 8 minuten na de bleomycine-infusie toegediend. Het is belangrijk dat het gehele tumorvolume met omringend weefsel wordt behandeld met elektroporatie, zodat er een marge van 3 mm rond de tumor wordt meegenomen in de behandeling.

Voor elektroporatie gebruiken we de Cliniporator (model EPS02, IGEA, Carpi, Italië), blokgolfpulsgenerator, die een reeks van acht opeenvolgende pulsen levert van elk 0,1 msec met een amplitude van 1 kV/cm en een frequentie van 1 Hz. De elektroden zullen worden gekozen volgens de standaardprocedures [8], afhankelijk van de grootte en anatomische locatie van de tumor.

Alle tumoren worden behandeld, maar er worden maximaal zeven tumoren per patiënt gevolgd en er wordt slechts één tumor geselecteerd voor weefselbiopten.

Biologische monsters Er zullen twee biopsieën worden afgenomen van de normale huid rondom de tumor: één vóór de bleomycine-infusie en één 8 minuten na de bleomycine-infusie. Van elke patiënt zullen op de tijdstippen vijf biopsieën worden afgenomen van een van de tumoren; vóór de bleomycine-infusie, 2, 4, 6 en 8 minuten na de bleomycine-infusie. Vóór de infusie van bleomycine zal een extra tumorbiopsie worden afgenomen voor histologische analyse. Deze biopsie zal (optioneel voor de patiënt) na één jaar worden herhaald. De biopsieën bevatten per biopsie 3 mm weefsel en maximaal 0,75 ml.

Er zullen zes bloedmonsters worden afgenomen op vooraf bepaalde tijdstippen op de behandelingsdag (vóór de infusie van bleomycine, 5, 10, 20, 30 en 40 minuten na toediening van bleomycine).

Het bloed en de biopsieën (behalve die gemaakt voor histologische analyse) zullen worden geanalyseerd bij de afdeling Wetenschap en Milieu van de Roskilde Universiteit op basis van de hoeveelheid bleomycine. Hier zal de HPLC-machine worden gebruikt om de bloedmonsters te detecteren. Alle bloedmonsters zullen worden opgeslagen in een collectieve biobank bij de Region Zealand Biobank, goedgekeurd door het Deense bureau voor gegevensbescherming.

Follow-up Verplichte follow-ups vinden plaats na 2 weken, 3 maanden en 12 maanden. Optioneel vervolgconsulten zijn mogelijk op 30, 60, 120 en 180 dagen na de ECT-behandeling. De noodzaak van deze optionele consultaties wordt bepaald door de arts en de patiënt.

Elke doeltumorgrootte wordt vóór de behandeling en bij alle vervolgconsulten met een liniaal beoordeeld en met fotografie gedocumenteerd. Na 3 maanden en 12 maanden zal de evaluatie van de wondgenezing en littekenvorming toegankelijk zijn voor drie onafhankelijke waarnemers (1 plastisch chirurg, 1 oncoloog en 1 onderzoeksmedewerker) met behulp van de Vancouver Scar Scale en de Patient and Observer Scar Assessment Scale. Bovendien zullen EORTC-vragenlijsten over de kwaliteit van leven worden uitgevoerd. Bij alle vervolgconsulten worden de pijn van de tumoren en de bijwerkingen gemeten.

Raadpleeg de relevante paragrafen voor primaire en secundaire eindpunten.

Methoden die worden gebruikt voor de evaluatie van de kwaliteit van leven Patiënten wordt gevraagd de QLQ-C30-vragenlijst van de Europese Organisatie voor Onderzoek en Behandeling van Kanker (EORTC) in maand 0, 3 en 12 te beantwoorden. Deze vragenlijst is ontwikkeld om de kwaliteit van leven van kankerpatiënten te beoordelen.

Bovendien zullen 16 patiënten deelnemen aan een kwalitatief interview bij aanvang en in maand 3 als zij afzonderlijk toestemming geven. Dit is om meer te weten te komen over de ervaringen van patiënten met de behandeling en om de impact van de ECT-behandeling op de kwaliteit van leven te beoordelen. In dit onderzoek kunnen kwalitatieve interviews zorgen en prioriteiten aan het licht brengen die kankerpatiënten met huidmaligniteiten onderscheiden van andere patiënten en daardoor helpen om de ervaring van de patiënt voldoende vast te leggen [38]. Om ervaringen van patiënten te verzamelen, wordt gekozen voor een semi-gestructureerd interview, omdat dit de onderzoeker de vrijheid geeft om de geïnterviewde te onderzoeken om een ​​nieuwe onderzoekslijn uit te werken of te volgen die is geïntroduceerd door wat de geïnterviewde zegt.

Steekproefgrootte:

Dit is een non-inferioriteitsonderzoek, waarbij het primaire eindpunt het vergelijken van de algehele respons op tumorniveau drie maanden na ECT-behandeling met twee verschillende doses bleomycine is. De juiste steekproefomvang wordt berekend om het minimale aantal tumoren te bepalen dat in dit onderzoek moet worden behandeld om voldoende statistische onderbouwing te hebben waaruit blijkt dat het halveren van de dosis bleomycine niet inferieur is aan de standaarddosis.

Om de steekproefomvang te berekenen, gebruikten we de formule voor non-inferioriteitsonderzoek met continue gegevens [37]. De standaardafwijking is afgeleid van 55 onderzoeken uit de periode 1996 - 2021 waarin elektrochometherapie met intraveneuze bleomycine in verschillende tumorhistologieën werd onderzocht [38]. We zijn uitgegaan van een acceptabel verschil in responspercentage van 10%. Het significantieniveau werd ingesteld op 0,05 met een vermogen van 80%. Op basis van de bevindingen uit vijf eerdere onderzoeken, waar een uitvalpercentage van 16% werd waargenomen [30, 39-42], schatten we het uitvalpercentage conservatief op 20%. Dit leidde tot de conclusie dat er in dit onderzoek 110 tumoren behandeld moesten worden. Ervan uitgaande dat er gemiddeld ongeveer 2 tumoren per patiënt zullen worden geëvalueerd, zoals waargenomen in eerdere literatuur [30], zijn we van plan 55 patiënten in te schrijven.

Rekrutering Patiënten zullen worden gerekruteerd uit vier afdelingen: respectievelijk de afdeling Klinische Oncologie en Palliatieve Zorg en de Afdeling Plastische Chirurgie en Borstchirurgie van het Zealand University Hospital Roskilde, en de Afdeling Oncologie en de Afdeling Plastische Chirurgie van het Herlev Ziekenhuis. Patiënten die in aanmerking komen voor behandeling kunnen worden doorverwezen vanuit andere afdelingen in Denemarken.

Einde van de studie De studie eindigt wanneer 55 patiënten zijn ingeschreven, ECT hebben gekregen en de laatste patiënt zijn laatste geplande follow-up heeft voltooid (12 maanden na ECT).