Cytokinendring i hepatocellulært karsinom behandlet med termisk ablasjon

Bakgrunn Leverkreft er den sjette vanligste maligniteten i verden. Det er den fjerde ledende årsaken til kreftrelaterte dødsfall og har en global forekomst på mer enn 840 000 nye tilfeller i 2018.1 Hepatocellulært karsinom (HCC) står for 75 % - 85 % av primær leverkreft. Hepatektomi, radiofrekvensablasjon (RFA) og ortotopisk levertransplantasjon er de viktigste behandlingsalternativene for pasienter med tidlig stadium HCC.2 Hepatektomi er kun indisert hos pasienter med tidlig stadium HCC og bevart leverfunksjon, mens anvendelsen av levertransplantasjon er begrenset globalt pga. organmangel. RFA er derfor den mest effektive behandlingen hos pasienter med HCC og borderline leverfunksjon på grunn av cirrhotic lever, spesielt i Asia-Stillehavsregionen hvor hepatitt B-infeksjon er utbredt.

Termisk ablasjon dreper svulster via direkte termisk denaturering og koagulering av tumorproteiner.3 Oppbevaring av devitaliserte og skadede tumorceller i kroppen stimulerer en robust inflammatorisk respons. Det har også blitt rapportert at termisk ablasjon skaper en tumorantigenkilde for generering av antitumorimmunitet og forsterker vertens immunrespons.4 Aktiverte blodplater frigjør interleukin (IL) -1, tumornekrosefaktor (TNF) og transformerende vekstfaktor, som øker vaskulær permeabilitet og fremmer kjemotaksi. Nøytrofiler tiltrekkes til ablasjonsstedet og utfører rensing av rusk ved å frigjøre frie radikaler via oksidative eksplosjonsmekanismer som tar sikte på å ødelegge inciterende midler. Makrofagmigrasjon følger, overgang til det proliferative stadiet, hvor makrofager skiller ut vekstfaktorer, inkludert TNF, vaskulær endotelial vekstfaktor (VEGF) og grunnleggende fibroblastvekstfaktor.5 Nivået av proliferativ aktivitet av makrofager og lymfocytter medieres av IL-6 positivt og IL-10 negativt.6, 7 Ved ufullstendig ablasjon eller nesten fullstendig ablasjon, kan levedyktige tumorceller i den subletale ablasjonssonen) påvirkes positivt eller negativt av den samtidige inflammatoriske responsen inkludert økte nivåer av cytokiner og vekstfaktorer. Betennelse etter ablasjon kan ha negative effekter via produksjon av vekstfaktorer og cytokiner av makrofager og lymfocytter, noe som kan stimulere tumorcellevekst innenfor den subletale sonen.8 Menneske- og dyrestudier med immunhistokjemisk farging av vev, enzymbundet immunosorbentanalyse av vevslysater og enzymbundet immunosorbentanalyse av plasma har vist signifikant økning i spesifikke inflammatoriske og immunmodulerende mediatorer etter RFA.9, 10 Hovedetterforskeren har tidligere rapportert inflammatoriske responser av RFA ved bruk av svinelevermodellen at nivået av systemiske inflammatoriske markører (TNF og IL-1) var signifikant forhøyet etter RFA, sammenlignet med hepatektomi.11 Selv om prekliniske studier på inflammatoriske responser ved termisk ablasjon for levertumor er betydelige, er klinisk korrelasjon mellom disse mikromiljøreaksjonene begrenset i litteraturen. Erinjeri et al.12 rapporterte at ablasjonstypen og primærdiagnosen predikerte endringen av IL-6 og pasientens alder spådde endringen av IL-10 etter termisk ablasjon av svulster. IL-6 kan fungere som surrogater for immunogen celledød, og kombinasjonen av immunogene dødsfremkallende prosedyrer med immunkontrollpunkthemmer kan være fordelaktig for å forlenge pasientens overlevelse etter RFA.13 På cellulært nivå har RFA vist seg å forbedre tumorassosiert antigenspesifikk T-cellerespons og dette bidrar til HCC-residivfri overlevelse av pasienter.14 Likevel er det fortsatt ikke klart om det mulige forholdet mellom RFA-indusert cytokinendring og dens prognostiske verdi på tumorresidiv og langsiktig pasientoverlevelse.

Hovedetterforskeren har rapportert resultatene fra 209 pasienter som mottok RFA som eneste behandling for HCC.15 Den totale tumorresidivfrekvensen var opptil 80 % med median oppfølging på 26 måneder. Derfor kan identifisering av høyrisikopasienter som kan utvikle tidlig residiv ved hjelp av surrogatbiomarkører (f. cytokiner) har en viktig klinisk implikasjon på bruken av adjuvant behandling (f.eks. immunkontrollpunkthemmer).

Derfor foreslår etterforskerne denne prospektive enkeltsenterstudien for å analysere endringen i serumcytokinnivået hos pasienter med HCC behandlet med RFA eller MWA. Resultatet vil bli brukt til å korrelere det kliniske resultatet til pasienter, spesielt tumorresidiv og langsiktig overlevelse. Denne foreslåtte kliniske studien er av klinisk betydning for å etablere den potensielle rollen til immunrespons som surrogatbiomarkører for å forutsi langsiktig pasientutfall. Det etablerer plattformen for fremtidig studie av adjuvant behandling ved bruk av immunkontrollpunkthemmer for pasienter med HCC behandlet med RFA eller annen termisk ablativ terapi. Etterforskersenteret er et tertiært henvisningssenter i Hong Kong som behandler pasienter med kompliserte lever- og galle- og bukspyttkjertelsykdommer. Antall nye tilfeller av pasienter med HCC som behandles i etterforskersenteret er rundt 200 hvert år og antall pasienter med HCC som gjennomgår hepatektomi er rundt 80 hvert år. Alle etterforskerne er eksperter med lang erfaring i kliniske og grunnleggende undersøkelser av pasienter med HCC. Etterforskerne har utført og publisert flere randomiserte studier om behandling av HCC og andre aspekter ved hepatobiliær kirurgi i internasjonale tidsskrifter.16-19

Hypotese RFA eller MWA for HCC kan indusere inflammatorisk immunrespons med resulterende endring i cytokinnivå. Denne mikro-miljøreaksjonen kan positivt eller negativt regulere de gjenværende tumorcellene, noe som fører til betydelige endringer i tumorresidiv og langsiktig pasientoverlevelse.

Mål for studien Denne prospektive studien tar sikte på å undersøke endringen i cytokinnivået etter RFA eller MWA for HCC og dens kliniske korrelasjon med tumorresidiv og pasienters langsiktige overlevelsesdata. Primært utfallsmål er tidlig tumorresidiv innen ett år etter RFA. Sekundære utfallsmål er annet tumorresidivmønster (sen intrahepatisk residiv og ekstrahepatisk metastase), total overlevelse og residivfri overlevelse.

Primært utfallsmål er tidlig intrahepatisk tumorresidiv innen ett år etter RFA og MWA. Sekundære utfallsmål er annet tumorresidivmønster (sen intrahepatisk residiv og ekstrahepatisk metastase), total overlevelse og residivfri overlevelse.

Analyse av cytokinnivå ved bruk av studerte pasientserumprøver

Analytter tilgjengelig:

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

Kommersielt tilgjengelig sett:

MILLIPLEX MAP Humant cytokin/kjemokin magnetisk perlepanel - immunologisk multipleksanalyse

Bruk av settet:

Analyser samtidig flere cytokin- og kjemokinbiomarkører med MILLIPLEX MAP Human Cytokine/Chemokine Magnetic Bead Panel - Immunology Multiplex Assay, i humant serum, plasma og cellekulturprøver. Dette er en inkubasjonsanalyse over natten.

Forventet studietid Undersøkernes institusjon er et stort tertiært henvisningssenter for HCC i Hong Kong. Pasientrekruttering vil starte når godkjenning fra institusjonsvurderingsnemnda er innhentet. Rekrutteringsperioden er rundt 12 måneder til 18 måneder. Med median oppfølgingstid på rundt 18 måneder, forventes det at den totale studietiden er tre år.

Beregning av prøvestørrelse Forventet antall pasienter som skal rekrutteres er estimert til 60 i henhold til tidligere pasientantall som er under behandling ved avdelingen.

Statistisk analyse Alle data vil bli prospektivt samlet inn av en forskningsassistent og datastyrt i en database. Statistisk analyse vil bli utført ved Chi-square-test eller Fishers eksakte test, der det er aktuelt, for å sammenligne diskrete variabler og Mann-Whitney U-test for å sammenligne kontinuerlige variabler. Kumulativ overlevelse vil bli beregnet ved Kaplan-Meier-metoden og sammenlignet med Log-rank test. Multivariabel analyse ved bruk av logistisk regresjonsmodell vil bli gjort for å identifisere de uavhengige prognostiske faktorene som påvirker tidlig tumorresidiv.

Etisk vurdering Denne studien vil bli utført i samsvar med Helsinki-erklæringen fra World Medical Association og den internasjonale konferansen om harmonisering - god klinisk praksis.

Samtykke Skriftlig frivillig samtykke innhentes etter full forklaring av utprøvingen til pasienten før operasjon og randomisering.

Relevans for kliniske anvendelser

Denne studien har betydelig klinisk innflytelse på kirurgisk behandling av pasienter med HCC. Siden hepatitt B-infeksjon fortsatt er endemisk i Asia-Stillehavsområdet som Hong Kong, er hepatitt B-relatert HCC fortsatt en byrde blant hele gruppen av kreftpasienter. Denne studien tar sikte på å etablere den potensielle rollen til immunrespons som surrogatbiomarkører for å forutsi langsiktig pasientutfall. Det forbedrer utviklingen av plattformen for fremtidig studie av adjuvant behandling ved bruk av immunkontrollpunkthemmer for pasienter med HCC behandlet med termisk ablativ terapi.