Blokkering av TNF for å forsterke den ICI-avhengige immunoppvåkningen i melanom (ATPIC)

Bakgrunn og originalitet til prosjektet med hensyn til toppmoderne

Til tross for de enorme banebrytende immunsjekkpunkthemmerne (ICI) som anti-PD-1 og anti-CTLA-4, som er tatt med for behandling av avanserte melanompasienter, svarer 60 % av dem ikke eller får tilbakefall innen 5 år etter behandlingsstart. Alvorlige immunrelaterte bivirkninger (irAEs) utløses ved ICI-behandling, slik som kolitt, som kan behandles med hemmere (TNFi) av Tumor Necrosis Factor alfa (TNF) som infliksimab. Den farmakodynamiske innvirkningen av TNFi på immunrespons og klinisk respons gjenstår å avklare.

Selv om TNF har blitt identifisert som en løselig faktor i stand til å utløse tumornekrose hos mus, ble den kroniske produksjonen av TNF i tumormikromiljøet vist å bidra til kreftprogresjon. Etterforskerne og andre har vist at denne kreftfremmende egenskapen er avhengig av flere mekanismer, inkludert immunflukt. For eksempel viste etterforskerne at TNF utløser aktiveringsindusert celledød (AICD) i CD8 T-celler, og begrenser dermed infiltrasjonen av CD8 T-celler i musemelanomsvulster. I musemodeller av melanom-, bryst- og tykktarmskreft øker TNFi ICI (anti-PD-1, anti-CTLA-4) effektivitet og reduserer alvorlighetsgraden av irAE som kolitt. Derfor fremmer kombinasjon av TNF-blokkerende antistoffer mot ICI terapieffektivitet og toleranse in vivo.

Etterforskernes upubliserte data viser at alle behandlinger fremmet differensieringen av sirkulerende T-celler mot en effektorminne-fenotype (data ikke vist) mellom baseline (før behandlingsinduksjon, uke 0 [W0]) og uke 6 (W6) induksjon etter behandling. De har også betydelig 1- Bakgrunn og originalitet til prosjektet med hensyn til den nyeste teknologien. Til tross for de enorme banebrytende immunsjekkpunkthemmere (ICI) som anti-PD-1 og anti-CTLA-4, brakt for behandling av avanserte melanompasienter , 60 % av dem reagerer ikke eller får tilbakefall innen 5 år etter behandlingsstart. Alvorlige immunrelaterte bivirkninger (irAEs) utløses ved ICI-behandling, slik som kolitt, som kan behandles med hemmere (TNFi) av Tumor Necrosis Factor alfa (TNF) som infliksimab. Den farmakodynamiske innvirkningen av TNFi på immunrespons og klinisk respons gjenstår å avklare. Selv om TNF har blitt identifisert som en løselig faktor i stand til å utløse tumornekrose hos mus, ble den kroniske produksjonen av TNF i tumormikromiljøet vist å bidra til kreftprogresjon. Etterforskerne og andre har vist at denne kreftfremmende egenskapen er avhengig av flere mekanismer, inkludert immunflukt. For eksempel viste etterforskerne at TNF utløser aktiveringsindusert celledød (AICD) i CD8 T-celler, og begrenser dermed infiltrasjonen av CD8 T-celler i musemelanomsvulster. I musemodeller av melanom-, bryst- og tykktarmskreft øker TNFi ICI (anti-PD-1, anti-CTLA-4) effektivitet og reduserer alvorlighetsgraden av irAE som kolitt. Derfor fremmer kombinasjon av TNF-blokkerende antistoffer mot ICI terapieffektivitet og toleranse in vivo. Basert på prekliniske studier implementerte etterforskerne to kliniske studier (TICIMEL og MELANFalpha) på avanserte melanompasienter (stadium IIIc/IV) behandlet med ICI [anti-PD-1, nivolumab (nivo) + anti-CTLA-4, ipilimumab (ipi) )] i kombinasjon (TICIMEL) eller ikke (MELANFalpha) med TNFi [certolizumab (certo) eller infliximab (inflix)]. Mens inflix er et bivalent anti-TNF kimært IgG1 monoklonalt antistoff, er certo et monovalent PEGylert Fab'-fragment av et humanisert anti-TNF monoklonalt. Alle pasienter (dvs. 92) har blitt registrert mellom 2018 og 2021. TICIMEL (n=32) er en fase 1b klinisk studie som tar sikte på å evaluere sikkerheten og toleransen ved samtidig administrering av ipi, nivo og TNFi (certo eller inflix). Etterforskernes første data, hentet fra 14 pasienter, indikerer at begge triterapiene er trygge hos mennesker, med en lovende høy responsrate i certo-kohorten. MELANFalpha (n=60) er en pilotstudie som tar sikte på å oppdage prediktive biomarkører for respons/resistens mot ICI. Det viser spesielt at høye TNF-nivåer påvises ved ipi/nivo-behandling i plasma fra ikke-respondere. Etterforskernes upubliserte data viser at alle behandlinger fremmet differensieringen av sirkulerende T-celler mot en effektorminne-fenotype mellom baseline (før behandlingsinduksjon, uke 0 [W0]) og uke 6 (W6) induksjon etter behandling. De økte også andelen Th1 T-celler i pasientens blod betydelig. Imidlertid ble disse effektene betydelig forsterket i certolizumab-kohorten sammenlignet med ipi/nivo-kohorten. Følgelig observerte etterforskerne økte IFN-gamma-plasmakonsentrasjoner i certolizumab-kohorten. Andel Th2, Th17 og Th1/17 T-celler ble ikke signifikant påvirket av de tre behandlingsregimene. Dessuten var TNFi-kombinasjon med ICI assosiert med økte andeler av sirkulerende MART-1-spesifikke CD8 T-celler. Disse cellene viste hovedsakelig en sentral/effektorminne-fenotype og viser økt ekspresjon av CXCR3 (fig. 1D-F). Etterforskerne utførte CiteSeq enkeltcelle RNA-sekvensering (scRNAseq) på mononukleære celler fra perifert blod (PBMCs) oppnådd før (W0) og ved W6 fra 4 avanserte melanompasienter registrert i hver av de 3 kohortene. Tegn på aktivering og modning av immunresponser var åpenbare hos alle pasienter fra TICIMEL, men én, ved W6. Dette indikerer at TNFi usannsynlig kompromitterer immunforsterkningen observert hos pasienter behandlet med ipi/nivo. Videre viser etterforskerne i en musemelanommodell (B16Ova) hvor behandlingstilstander etterligner TICIMEL og MELANFalpha (alphaPD-1+alphaCTLA-4+/- TNFi [anti-muse-TNF, klon XT3.11]), at triterapien økte frekvensen av total tumorregresjon og total overlevelse sammenlignet med biterapien. Mus, kurert etter triterapi, utviklet anti-melanom hukommelsesresponser, som bevist av et gjenutfordringseksperiment. Å forstå hvordan TNF-blokkering øker oppvåkningen av pasientenes anti-melanomimmunrespons på ICI og hvordan egenskapene til TNFi kan differensielt modulere disse responsene er avgjørende for:

• (i) få en bedre forståelse av de cellulære og molekylære banene, som må engasjeres for å overvinne noen av mekanismene som er ansvarlige for ICI-resistens.
• (ii) identifisere nye og potensielt bedre strategier for å fremme disse svarene.
• (iii) identifisere pasienter som kan ha mest nytte av slike terapier.

Hypotese, hovedmål(er) og endepunkt(er) for prosjektet

Tatt i betraktning etterforskernes nylig publiserte og upubliserte data, antar etterforskerne at TNF-blokkering kan fremme ICI-effekt hos pasienter. Denne effekten kan imidlertid påvirkes av de strukturelle egenskapene til TNF-blokkeringsmidlet som brukes. For å evaluere denne hypotesen, vil etterforskerne sammenligne de kliniske biologiske responsene til pasienter fra TICIMEL (ipi+nivo+certo eller inflix) og MELANFalpha (ipi+nivo, uten TNFi) kliniske studier. For å klargjøre de molekylære mekanismene som certo og inflix påvirker immunresponser forskjellig, vil etterforskerne utføre ex vivo og in vivo eksperimenter i samkultursystemer, så vel som i en unik musemelanommodell.

Prosjektplan som beskriver metodikk og arbeid som skal utføres For å nå de primære og sekundære målene er forslaget delt inn i tre hoved-WP.

WP1: For å dechiffrere hvordan certolizumab og infliksimab påvirker de ICI-avhengige systemiske immunresponsene hos avanserte melanompasienter.

WP2: For å analysere effekten TNFi har på ICI-avhengige anti-melanom immunresponser i svulster hos avanserte melanompasienter. Etterforskerne utførte allerede immunhistokjemi (IHC) på formalinfikserte parafininnstøpte (FFPE) melanombiopsier fra pasienter som ble registrert i den første delen av TICIMEL for å evaluere de tumorinfiltrerende leukocyttene før og under behandlingen (CD3, CD8, CD4, FOXP3, CD68) ).

WP3: For å analysere effekten TNFi har på ICI-avhengige anti-melanom immunresponser i samkultureksperimenter og i mus.