Effekten av redusert bleomycin i elektrokjemoterapibehandling (BLESS)

Introduksjon

Elektroporasjon Elektroporasjon er en metode der cellen utsettes for et eksternt elektrisk felt som resulterer i økt permeabilitet av cellemembranen [1]. Elektroporering brukes til å introdusere medikamenter i celler, uten å påvirke intracellulære organeller eller cellelevedyktighet. Ved å indusere denne responsen kan legemidler som normalt ikke er gjennomtrengende, f.eks. hydrofil kjemoterapi som bleomycin, vil komme inn i cellen ved diffusjon og dermed forsterke den cytotoksiske effekten [2, 3]. Kombinasjonen av elektroporasjon og kjemoterapi er kjent som elektrokjemoterapi (ECT). Påføringen av de elektriske pulsene forårsaker vasokonstriksjon, som induserer medikamentinnfanging på grunn av redusert blodstrøm - dette kalles vaskulær låsing [4, 5]. I tillegg har elektroporasjon også en vaskulært forstyrrende effekt, i kombinasjon med kjemoterapi [4]. ECT skader tumorvaskulatur som fører til en ytterligere kaskade av tumorcelledød på grunn av mangel på oksygen, næringsstoffer og akkumulering av avfallsprodukter [5]. Disse vaskulære forandringene er mer langvarige i svulster enn i normalt vev [6].

Elektrokjemoterapi ECT er kombinasjonen av kjemoterapi og elektroporasjon, der elektriske pulser administreres til en svulst etter intravenøs eller intratumoral injeksjon av kjemoterapi. ECT har vist seg å være effektiv i behandlingen av kutane maligniteter og er etablert som standardbehandling for kutane primære og sekundære hudsvulster og ulcererende maligne sår [7, 8]. ECT brukes ofte som engangsbehandling, men kan gjentas om nødvendig.

Bleomycin er det foretrukne stoffet for ECT; den har lav toksisitet for normale celler og den største økningen i effektivitet etter elektroporering, som forsterker den cytotoksiske effekten med en faktor 300 til 5.000 [9]. ECT utføres i generell eller lokal anestesi avhengig av tumors plassering og størrelse. Pasientpreferanse og institusjonspraksis er også tatt i betraktning [8].

Bleomycin er et antineoplastisk legemiddel avledet fra Streptomyces verticillus og brukes i behandlingen av en rekke maligniteter, som lymfom og testikkelkreft [11]. Bleomycin genererer enkelt- og dobbelttrådet DNA-brudd, det vil si at ett molekyl av bleomycin kan forårsake 10-15 DNA-trådbrudd [12]. På grunn av sin hydrofile natur er inntreden av bleomycin i celler begrenset og skjer via en endocytotisk prosess [13]. Bleomycin forårsaker celledød på to måter, avhengig av dosene som brukes: 1) hvis en lavere mengde bleomycin brukes (tusenvis av bleomycinmolekyler) stopper cellen i G2-M-fasen, forstørres og blir flerkjernet og dør sakte av nekrose; 2) hvis en større mengde brukes (millioner bleomycinmolekyler), dreper pseudo-apoptose cellen i løpet av få minutter [12, 14].

Nylig har det blitt vist at disakkariddelen av bleomycin letter opptak av kreftceller. Det antydes at oppreguleringen av reseptorer assosiert med forbedret glykolyse i tumorceller kan være årsaken til at bleomycin målretter tumorceller selektivt [51].

Bleomycin brytes ned av et enzym - bleomycinhydrolase - som finnes i forskjellige normale vev [11]. En lavere konsentrasjon av dette enzymet finnes i hud og lunger, noe som kan føre til økte skader i disse organene [15, 16]. Det danske legemiddelverket (DMA) opplyser i sin produktsammendrag at halvparten av pasientene som får bleomycin opplever skader relatert til huden (erytem, ​​hyperpigmentering, striae eller sårhet) og en tiendedel opplever lungereaksjoner med en minoritet (1 %) som dør av lungefibrose [15]. Noen studier har observert at risikoen for å utvikle lungetoksisitet fra bleomycin øker med alder, medikamentdose og samtidig oksygenbehandling og thoraxstrålebehandling [16].

Siden skader er assosiert med akkumulert bleomycindose, er det ønskelig å undersøke om dosen kan reduseres for å minimere risikoen for skader og opprettholde samme effekt. Dette kan også gjøre det mulig for enkelte ikke-kvalifiserte skjøre pasienter å bli kvalifisert for ECT-behandling, for eksempel lungekreftpasienter med høyere risiko for å utvikle lungetoksisitet.

Kutane maligniteter En betydelig andel av kreftpasientene utvikler kutane metastaser (~10 %) som ofte blir væskende, blødende eller luktende [17, 18]. Dermed kan metastasene påvirke pasientenes livskvalitet [19, 49]. Kutane metastaser påvirker pasienter negativt, dvs. selvtillit, kroppsbilde og seksualitet med følelser knyttet til frustrasjon og tap av makt [21, 22]. De fleste kreftpasienter får kjemoterapi eller immunterapi, men noen kreftformer reagerer ikke på disse standardbehandlingene [23]. ECT kan brukes til slike kreftformer som øker palliasjon og livskvalitet [3, 24]. De hyppigst sett kutane metastaser stammer fra brystkreft og forekommer i brystregionen, men kan oppstå hvor som helst på kroppen og stamme fra de fleste krefttyper [20]. De kutane malignitetene kan variere i størrelse fra noen få millimeter til svært store og kan være fokale eller omfattende.

Klinisk erfaring med elektrokjemoterapi I 1993 publiserte Belehradek og medarbeidere den første kliniske studien av ECT med bleomycin hos 8 pasienter, noe som indikerte at behandlingen ble godt tolerert av pasientene og med en klinisk fullstendig rykterespons på 57 % [25]. I 2003 gjennomgikk Gothelf og medarbeidere de 11 kliniske studiene som ble fullført mellom 1993 og 2001, og involverte totalt 96 pasienter med 411 svulster/metastaser behandlet med ulike tilnærminger [26]. Den totale responsen (OR) varierte mellom 15 % og 100 %. For de 11 ECT-studiene som undersøkte bleomycin og ECT-behandling på kutane maligniteter har OR vært mellom 22 % og 100 %. Tre studier skiller seg ut, med en OR på henholdsvis 22 %, 28 % og 45 % [27-29]. Studien av Domenge fra 1996, var en av de første studiene utført på ECT og inkluderte kun syv pasienter [27]. I studiene til Matthiessen og Kreuter ble større svulster (>3 cm) inkludert. Det er velkjent at størrelsen på svulsten påvirker responsen på ECT-behandlingen [29]. Når man ekskluderer disse studiene varierer OR fra 58 % til 100 %. Den største ECT bleomycin-studien av Clover og kolleger fra 2020 inkluderte 987 pasienter med 2483 svulster [30] og viste at forskjellige svulster har forskjellige operasjonsstuer; for eksempel viser basalcellekarsinom (BCC) og Kaposis sarkom (KS) den høyeste OR med henholdsvis 96 % og 98 %; mens brystkreftmetastaser, malignt melanom (MM) og plateepitelkarsinom (SCC) har lavere respons på henholdsvis 77 %, 82 % og 80 %. Denne studien observerte også en effekt av tumorstørrelse på den totale tumorresponsen. De høyeste responsratene ble observert i små svulster (<3 cm). Ved små hudmetastaser (<2 cm) ble det ikke observert noen signifikant ELLER-forskjell mellom intravenøs vs. intratumoral administrering av bleomycin, men for større hudmetastaser (>2 cm) var OR signifikant (p<0,05). høyere ved intravenøs administrering (57 % vs. 48 %) [30]. Dermed vil vårt forsøk bli stratifisert etter svulst/metastasestørrelse.

Klinisk erfaring med redusert bleomycin I 1996 brukte en av de første kliniske ECT bleomycinstudiene med seks pasienter en bleomycindose på 10 000 IE/m2 [31] (se tabell 1), siden medisinske og kirurgiske onkologer mente at en dose på 22 700 IE/ m2 - brukt i de første kliniske forsøkene - var for høy. Dette er den eneste studien som bruker denne dosen og fra 1998 ble standarddosen på 15.000 IE/m2 brukt i de fleste studier.

I 2016 ble det publisert en kasusrapport om en pasient som fikk ECT med bleomycin med 50 % redusert dose (7.500 IE/m2) på grunn av nedsatt nyrefunksjon. I dette tilfellet ble det observert en fullstendig tumorrespons [32].

Fra 2013 til 2016 identifiserte Rotunno via International Network for Sharing Practices on Electrochemotherapy (InspECT) database 57 pasienter behandlet med ECT og redusert bleomycin (7.500, 10.000 eller 13.500 IE/m2) [33] på grunn av f.eks. nedsatt nyrefunksjon og høy, redusert funksjon. alder. Redusert bleomycin viste lignende tumorrespons til en standard bleomycindose (15.000 IE/m2), med en OR på 64 % til 82 %. Derfor antydet forfatterne av studien at reduserte bleomycindoser kunne være like effektive som standardbehandlingen – spesielt hos pasienter med nedsatt nyrefunksjon eller pasienter som er kvalifisert for flere ECT-sykluser. Det ble konkludert med at ytterligere forskning for å finne en personlig bleomycindose er nødvendig [33].

I 2018 og 2021 konkluderte to studier med at en redusert dose bleomycin er et mulig behandlingsalternativ for eldre pasienter, med lik effekt som standarddosebehandling (OR 87 % til 100 %) og bør vurderes som en behandling hos pasienter med komorbiditeter [ 34, 35]. I tillegg, i en studie av Groselj et al. fra 2018 ble det foreslått at det kosmetiske resultatet ble forbedret ved bruk av en redusert dose bleomycin sammenlignet med standarddosen på grunn av kortere tilheling og mindre utvikling av fibrøst arrvev [36].

Begrunnelse for 50 % bleomycinreduksjon i denne studien:

Basert på tidligere litteratur [32-36] finner vi det realistisk å redusere bleomycindosen med 50 % og fortsatt få en tilstrekkelig total tumorrespons etter ECT-behandling. For tidseffektivitetsformål har vi i denne studien bestemt oss for å undersøke en 50 % redusert dose av bare bleomycin. Randomisering til flere bleomycindosenivåer vil i ettertid resultere i behov for en betydelig økning i antall inkluderte pasienter og/eller henvisende sykehusavdelinger, noe som vil være tidkrevende og vanskelig å gjennomføre innenfor en håndterbar tidsramme.

Metoder Forsøksdesign Studiedesignet er en non-inferioritetsstudie og er en parallell to-armet dobbeltblindet randomisert klinisk studie, hvor pasientene er stratifisert på grunn av størrelsen på deres største kutane svulst (≤ 3 cm eller > 3 cm) og deretter randomisert (1:1) for å motta en standarddose bleomycin eller en 50 % redusert dose bleomycin.

Blinding utføres ved at apoteket blander det tildelte doseregimet etter randomisering, både pasienter og behandlende personale vil bli blindet for bleomycindosen. Avblinding vil bli utført i henhold til prosedyre om nødvendig. Avblinding av alle resultater vil finne sted etter siste pasientevaluering av primært endepunkt.

Studien skal gjennomføres ved to sentre i Danmark: Ved avdelingen for klinisk onkologi og palliativ behandling, Sjælland Universitetssykehus, Roskilde og ved Onkologisk avdeling, Københavns Universitetssykehus, Herlev Gentofte Hospital. Den treårige studieperioden forventes å starte i oktober 2024.

Studiepopulasjon Pasienter vil bli henvist fra onkologiske avdelinger og må informeres om behandlingsalternativer. Det må vurderes om pasienten vil ha nytte av behandlingen, gitt lokalisering og størrelse på svulsten/svulstene, pasientens allmenntilstand og forventet overlevelse. Formålet, mulige risikoer og fordeler bør diskuteres i samarbeid med pasienten.

Indikasjoner for å delta i denne prøven inkluderer:

• Biopsi bekreftet kutane maligniteter av enhver histologi, som er symptomatiske på grunn av blødning, sårdannelse, væsker, lukt eller smerte
• Primær hudkreft, inkludert tilbakevendende svulster, der andre behandlingsmåter har sviktet, er ikke mulig eller ikke hensiktsmessig
• Pasienter som får systematisk antineoplastisk behandling, men hvor kutane metastaser utvikler seg eller ikke reagerer til tross for tilfredsstillende respons på systemisk terapi i indre organer
• Pasientens preferanse for elektrokjemoterapi, etter at andre behandlingsmuligheter er grundig forklart til pasienten. For valgbarhetskriterier, se avsnittet om valgbarhetskriterier.

Undersøkelse og smertebehandling før behandling:

Forbehandlingsundersøkelsen vil bli utført inntil en måned før prosedyren og vil omfatte diagnostisering av primærtumor, TNM (tumor, node og metastase) klassifisering og tidligere antineoplastiske behandlinger. Ved tidligere behandlinger skal det noteres hvilke knuter som er behandlet med hvilken behandling. Strålebehandlingsfelt eller annen lokal behandling skal oppgis dersom knuter ble utsatt for dette. I tillegg vil vurdering av sykehistorie, tidligere problemer med anestesi, eventuell annen relevant sykehistorie, kombinasjon med annen behandling og tilstedeværelse av symptomer bli notert. En fysisk undersøkelse med klinisk vurdering av svulsten, lokalisering og tilgjengelighet av elektroporasjon vil bli foretatt. Alle kutane svulster til pasienten vil bli behandlet, men maksimalt syv svulster per pasient vil bli registrert og fulgt over tid, og kun én svulst vil bli valgt for vevsbiopsier.

I tillegg vil vurdering av prestasjonsstatus bli utført, og allerede eksisterende smerteproblemer vil bli undersøkt for å lage en smertebehandlingsplan.

Behandlingsdag Anestesi Ettersom dette er en studie som inkluderer behandling med intravenøs bleomycin, vil deltakerne i de fleste tilfeller få generell anestesi, administrert i henhold til institusjonelle retningslinjer eller standard operasjonsprosedyrer [52]. I tilfeller hvor lokalbedøvelse er å foretrekke, kan dette også benyttes og administreres etter institusjonelle retningslinjer.

Bleomycindose Bleomycin er det godkjente kjemoterapeutiske legemidlet for bruk i ECT og vil bli brukt i henhold til markedsføringstillatelsen i denne studien.

For å beregne kroppsoverflatearealet (BSA) vil pasientens høyde bli notert og vekten målt. Pasienter vil motta enten en standard dose bleomycin (15.000 IE/m2 BSA) eller en dose redusert med 50 % (7.500 IE/m2 BSA) intravenøst. Bleomycin infunderes over kort tid (2-5 minutter) og 8 minutter etter fullført infusjon, har medikamentet diffundert inn i tumorvev og heretter kan de elektriske pulsene påføres.

Påførte elektriske pulser De elektriske pulsene vil bli administrert 8 minutter etter bleomycininfusjon. Det er viktig at hele tumorvolumet med omkringliggende vev behandles med elektroporasjon, så en margin på 3 mm rundt svulsten inngår i behandlingen.

For elektroporering bruker vi Cliniporator (modell EPS02, IGEA, Carpi, Italia), firkantbølgepulsgenerator, som leverer en serie på åtte påfølgende pulser på 0,1 msek hver med en amplitude på 1 kV/cm og en frekvens på 1 Hz. Elektrodene vil bli valgt i henhold til standard operasjonsprosedyrer [8], avhengig av størrelse og anatomisk plassering av svulsten.

Alle svulster vil bli behandlet, men maksimalt syv svulster per pasient vil bli fulgt, og kun én svulst vil bli valgt for vevsbiopsier.

Biologiske prøver To biopsier fra normal hud rundt svulsten vil bli tatt: en før bleomycininfusjon og en 8 minutter etter bleomycininfusjon. Fem biopsier vil bli tatt fra hver pasient fra en av svulstene, på tidspunktene; før bleomycininfusjon, 2, 4, 6 og 8 minutter etter bleomycininfusjon. En ekstra tumorbiopsi vil bli tatt før bleomycininfusjon for histologisk analyse, denne biopsien vil (valgfritt for pasienten) gjentas etter ett år. Biopsiene vil inkludere 3 mm vev per biopsi og maksimalt 0,75 ml.

Seks blodprøver vil bli tatt på forhåndsbestemte tidspunkter på behandlingsdagen (før bleomycininfusjon, 5, 10, 20, 30 og 40 minutter etter bleomycinadministrasjon.

Blodet og biopsiene (unntatt de som er laget for histologisk analyse) vil bli analysert ved Institutt for naturvitenskap og miljø ved Roskilde Universitet i henhold til mengden bleomycin. Her vil HPLC-maskinen brukes til å detektere alle blodprøver vil bli lagret i en kollektiv biobank lokalisert ved Region Zealand Biobank godkjent av det danske datatilsynet.

Oppfølging Obligatoriske oppfølginger skjer ved 2 uker, 3 måneder og 12 måneder. Valgfrie oppfølgingskonsultasjoner vil være mulig 30, 60, 120 og 180 dager etter ECT-behandling. Nødvendigheten av disse valgfrie konsultasjonene vil avgjøres av legen og pasienten.

Hver målsvulststørrelse vil bli vurdert med en linjal og dokumentert med fotografering før behandling og ved alle oppfølgingskonsultasjoner. Etter 3 måneder og 12 måneder vil evaluering av sårheling og arrdannelse bli tilgjengelig for tre uavhengige observatører (1 plastisk kirurg, 1 onkolog og 1 forskningsmedarbeider) ved å bruke Vancouver Scar Scale og Patient and Observer Scar Assessment Scale. I tillegg vil det bli utført EORTC-spørreskjemaer for livskvalitet. Ved alle oppfølgingskonsultasjoner vil smerter fra svulstene og uønskede hendelser bli målt.

For primære og sekundære endepunkter, se de relevante avsnittene.

Metoder som brukes for evaluering av livskvalitet Pasienter vil bli bedt om å svare på spørreskjemaet fra European Organization for Research and Treatment of Cancer (EORTC) QLQ-C30 i måned 0, 3 og 12. Dette spørreskjemaet er utviklet for å vurdere livskvaliteten til kreftpasienter.

I tillegg vil 16 pasienter delta i et kvalitativt intervju ved baseline og ved måned 3 hvis de gir separat samtykke. Dette for å lære om pasienterfaringer med behandling og for å vurdere ECT-behandlings innvirkning på livskvalitet. I denne studien kan kvalitative intervjuer avdekke bekymringer og prioriteringer som skiller kreftpasienter med kutane maligniteter fra andre pasienter og derved bidra til å i tilstrekkelig grad fange opp pasientens opplevelse [38]. For å samle pasienterfaringer velges semistrukturert intervju da det gir forskeren frihet til å sondere intervjuobjektet til å utdype eller følge en ny undersøkelseslinje introdusert av det intervjuobjektet sier.

Eksempelstørrelse:

Dette er en non-inferiority-studie, hvor det primære endepunktet er å sammenligne totalrespons på tumornivå tre måneder etter ECT-behandling med to forskjellige doser bleomycin. Den passende prøvestørrelsen beregnes for å bestemme minimumsantallet av svulster som må behandles i denne studien for å ha tilstrekkelig statistisk kraft som viser at halvering av dosen av bleomycin ikke er dårligere enn standarddosen.

For å beregne prøvestørrelsen brukte vi formelen for ikke-mindreverdighetsstudie med kontinuerlige data [37]. Standardavviket ble avledet fra 55 studier fra 1996 – 2021 som undersøkte elektrokomterapi med intravenøs bleomycin i forskjellige tumorhistologier [38]. Vi antok en akseptabel svarprosentforskjell på 10 %. Signifikansnivået ble satt til 0,05 med 80 % effekt. Basert på funnene fra fem tidligere studier, hvor det ble observert et frafall på 16 % [30, 39-42], estimerte vi konservativt et frafall til 20 %. Dette førte til konklusjonen at 110 svulster måtte behandles i denne studien. Forutsatt et gjennomsnitt på omtrent 2 svulster per pasient som skal evalueres, som observert i tidligere litteratur [30], planlegger vi å melde 55 pasienter.

Rekruttering Pasienter skal rekrutteres fra fire avdelinger: henholdsvis Avdeling for klinisk onkologi og lindrende behandling og Plastisk- og brystkirurgisk avdeling ved Sjælland Universitetssykehus Roskilde, og Onkologisk avdeling og Plastisk kirurgisk avdeling ved Herlev sykehus. Pasienter som er kvalifisert for behandling kan bli henvist fra andre avdelinger i hele Danmark.

Slutt på forsøket Utprøvingen avsluttes når 55 pasienter har blitt registrert, har fått ECT, og den siste pasienten har fullført sin endelige planlagte oppfølging (12 måneder etter ECT).