En dose-eskaleringsforsøk av stereootaktisk ablativ kroppsstrålebehandling for ikke-ryggradsbein- og lymfeknuteoligometastater (Destroy)

• Bakgrunn og begrunnelse

Stereotaktisk ablativ kroppsstrålebehandling (SABR) er indisert hos pasienter med oligometastatisk, oligoprogressiv eller tradisjonelt stråleresistent sykdom, som ofte viser seg med minimale eller ingen assosierte symptomer [1, 2]. Men siden dette er en relativt ny teknikk, mangler informasjon om optimal planlegging. Selv prospektive randomiserte studier på SABR for oligometastatisk sykdom tillater vanligvis bruk av forskjellige fraksjoneringsplaner [3]. Dette gjelder spesielt for ikke-ryggradsbein- og lymfeknutemetastaser, hvor litteraturen er knapp til ikke-eksisterende og mange forskjellige tidsplaner brukes, selv innenfor et enkelt senter [4,5].

Det er også nye bevis på at SABR kan stimulere immunresponsen, ved en rekke mekanismer som økende ekspresjon av toll-like reseptor 4 (TLR4) på ​​dendrittiske celler, øke priming av T-celler i drenerende lymfeknuter og øke tumorcelleantigenpresentasjonen av dendrittiske celler [6]. Igjen er det ikke klart hvilken fraksjoneringsplan som fremkaller den mest robuste immunresponsen. For eksempel, i kombinasjon med cytotoksisk T-lymfocytt-assosiert antigen 4 (anti-CTLA-4) immunterapi, ble forskjellige strålingsregimer i to karsinommodeller som vokste i syngene mus sammenlignet [7]. Markerte forskjeller i induksjon av tumorspesifikke T-celler og av en abskopal effekt ble observert. Hvert regime hadde lignende evne til å hemme veksten av den bestrålte svulsten når stråling ble brukt alene. Tilsetningen av anti-CTLA-4 forårsaket imidlertid fullstendig regresjon av flertallet av bestrålte svulster og en abskopal effekt hos mus som fikk et hypofraksjonert regime (3 fraksjoner av 8 Gy), men ikke hos mus behandlet med en enkelt dose på 20 Gy. Et ekstra fraksjonert regime (5 fraksjoner av 6 Gy) ble testet, som viste mellomresultater. Dette indikerer at et spesifikt terapeutisk vindu kan eksistere for optimal bruk av strålebehandling som immunadjuvans.

Det virker som et passende øyeblikk å sammenligne de mest brukte stereotaktiske regimene angående toksisitet og effekt.

- Prøvedesign

Minimum tretti pasienter vil bli inkludert for hvert dosenivå. Et intervall på minst 24 uker fra første pasientbehandling til neste pasientbehandling ved hvert dosenivå vil bli respektert. I mellomtiden vil flere pasienter inkluderes i forrige dosenivå, i et forsøk på å etablere de sekundære endepunktene. I tilfelle 1-5 pasienter har dosebegrensende toksisitet (DLT) 6 måneder etter SABR, vil ytterligere tretti pasienter inkluderes på samme dosenivå. Maksimal tolerert dose vil bli definert som dosenivået under hvilket minst 10 pasienter har en dosebegrensende toksisitet 6 måneder etter SABR.

• Prøveprosedyrer

Registrering av toksisitet: Forstudie; siste dag av SABR; 3 måneder etter SABR; 6 måneder etter SABR; hver 3. måned (første år etter SABR); hver 6. måned (andre år etter SABR); årlig deretter.

Registrering av QoL: Forstudie; siste dag av SABR; 3 måneder etter SABR; 6 måneder etter SABR; hver 3. måned (første år etter SABR); hver 6. måned (andre år etter SABR); årlig deretter.

Blodprøve: hver SABR-fraksjon; 3 måneder etter SABR; 6 måneder etter SABR Imaging: 6 måneder etter SABR. All bildediagnostikk anses som standard og bør minimum inkludere en CT av den/de bestrålte lesjonen(e), men kan også inkludere MR og/eller PET-CT (med hvilket som helst relevant sporstoff) hvis standard for den maligniteten.

- Translasjonsforskning

For øyeblikket er mye ukjent om mekanismen for strålebehandling og spesielt SABR. Dessuten er bare noen få prediktive biomarkører for respons på strålebehandling blitt undersøkt på passende måte i kliniske omgivelser, og ingen av disse biomarkørene er for tiden ansatt i klinikken for å hjelpe pasient, dose eller tidsplanvalg. Derfor vil flytende biopsier bli samlet inn i løpet av denne studien for biobanking.

Et interessant mål på DNA-skade i sirkulerende tumorceller (CTCs) er γ-H2AX, en biomarkør for strålingsinduserte DNA-dobbeltstrengsbrudd [9]. Det begynner også å bli klart at - i tillegg til å formidle cytotoksiske og cytostatiske effekter på ondartede celler - har strålebehandling mangesidige immunmodulerende funksjoner som manifesterer seg lokalt (innenfor bestrålte lesjoner) og systemisk (innenfor ikke-bestrålte lesjoner og i sirkulasjonen). Mekanismene som stråling induserer anti-tumor-T-celler med forblir imidlertid uklare. Tilsynelatende induseres DNA-eksonuklease Trex1 av stråledoser over 12-18 Gy i forskjellige kreftceller, og svekker deres immunogenisitet ved å degradere DNA som akkumuleres i cytosolen ved stråling. Cytosolisk DNA stimulerer sekresjon av interferon-b av kreftceller etter aktivering av DNA-sensoren cGAS og dens nedstrøms effektor STING. Gjentatt bestråling ved doser som ikke induserer Trex1 forsterker interferon-b-produksjonen, noe som resulterer i rekruttering og aktivering av Batf3-avhengige dendrittiske celler [10]. Denne effekten er avgjørende for priming av CD8+ T-celler som medierer systemisk tumoravvisning (abskopal effekt). Disse dataene antyder en sammenheng mellom de immunstimulerende effektene av stråling og DNA-skaderesponsen.

1. Nødvendige prøver

   Den flytende biopsien i denne studien omfatter prøver av perifert blod (1 x 9 ml EDTA- og 1 x 9 ml CPT-rør), som skal tas ved simulering, umiddelbart etter hver fraksjon, ca. 48 timer etter siste fraksjon og ved 3 og 6 måneders oppfølging for biobank.

2. Vurdering av sirkulerende cytokiner

   Ett EDTA-blodrør gir vanligvis 4 mL plasma, som kan deles i to for sirkulerende fritt DNA (cfDNA)-analyse (vide nedenfor) og for måling av proteinkonsentrasjoner av sirkulerende cytokiner. Dette sistnevnte kan gjøres ved hjelp av Luminex-analyser, og krever et inngangsvolum på 100 µL per analyse, slik at 20 cytokiner kan profileres ved bruk av 2 mL plasma. Plasmaet må oppbevares ved -80°C. Under disse forholdene er de fleste cytokiner stabile i opptil to år under forutsetning av at fryse-tine-sykluser unngås [11].

3. cfDNA for grunne helgenomsekvensering

   For cfDNA lavpass-helgenomsekvensering, må cfDNA først ekstraheres fra plasmaprøver med et typisk startvolum på 1 ml. cfDNA-konsentrasjonene fra 1 ml plasma, i et endelig elueringsvolum på 50 µL, er svært varierende og avhenger av tumorbelastningen (område 0,2 ng/µL til 62,8 ng/µL). Derfor varierer det beregnede cfDNA-utbyttet fra 1 ml plasma fra 10 ng til 3140 ng. For lavpass-helgenomsekvensering ved bruk av Thru-PLEX DNA-seq Library Kit, kreves 2 ng cfDNA, noe som tyder på at 1 mL plasma bør være tilstrekkelig i de fleste tilfeller. For å unngå at pasienten dropper ut på grunn av utilstrekkelig utgangsmateriale, anbefales det å biobanke 2 mL plasma alikvotert i enheter på 400 µL ved -80oC. En eksemplarisk analyse er gitt i Li et al, Mol Oncology, 2017 [12].

4. Flowcytometrianalyse av immunceller

   Perifere mononukleære blodceller (PBMC) kan isoleres fra heparinisert venøst ​​blod ved sentrifugering på en Ficoll-Hypaque-gradient innen 4 timer etter venepunktur. PBMC-ene kan kryokonserveres i flytende nitrogen i varmeinaktivert føtalt bovint serum (FBS) supplert med 10 % dimetylsulfoksid (DMSO) frem til analyse. Ved analyse blir cellene tint ved nedsenking ved 37° i 1-2 minutter og resuspendert i et medium som inneholder Iscoves modifiserte Dulbeccos medium (IMDM) supplert med 20 % FBS og 1 % glutamin [13].

   - Etikk og regulatorisk godkjenning

   Forsøket vil bli utført i samsvar med prinsippene i Helsinki-erklæringen (64. WMA General Assembly, Fortaleza, Brasil, oktober 2013), prinsippene for GCP og alle gjeldende regulatoriske krav. Studieprotokollen vil bli endret til Ethics Committee (EC) ved GZA Hospitals, Belgia. Eventuelle påfølgende protokollendringer vil bli sendt til EF for godkjenning.

   - Data håndtering

   Alle data vil bli samlet inn prospektivt av onkologi for kliniske studier (www.clinicaltrialsoncology.be) ved GZA-sykehusene, campus Sint Augustinus.

   - Publiseringspolitikk

   Publikasjoner vil bli koordinert av hovedetterforskeren (PD) og medetterforskerne (PM & DV). Forfatterskap til publikasjoner vil bli bestemt i samsvar med kravene publisert av International Committee of Medical Journal Editors og i samsvar med kravene i det respektive medisinske tidsskriftet.

   - Forsikring/Erstatning

   I samsvar med den belgiske loven knyttet til eksperimenter på mennesker datert 7. mai 2004, skal sponsoren, selv uten skyld, påta seg ansvaret for eventuelle skader påført av en studiepasient og knyttet direkte eller indirekte til deltakelsen i studien, og skal gi erstatning derfor gjennom sin forsikring.