Evaluering av effektiviteten til Anti-HER2-antistoff-legemiddelkonjugater (ADC) i lokalt avansert eller metastatisk blærekreft basert på organoidteknologi.

1. Forskningsbakgrunn (Rasjonale og betydning basert på innenlands og internasjonal forskningsstatus)

   Blærekreft er en ondartet svulst som stammer fra blærens urothel og rangerer først i forekomst blant urogenitale svulster i Kina. Urothelialcarcinom er den vanligste typen og utgjør over 90 % av blærekrefttilfellene [1]. Omtrent 5 % av blærekreftpasienter diagnostiseres med metastatisk sykdom, kalt metastatisk blærekreft (MBC) [2-4]. Studier har vist at median progresjonsfri overlevelse (PFS) for MBC-pasienter er 7 måneder, og median total overlevelse (OS) er 15 måneder [5, 6].

   For pasienter med ufjerbar lokal avansert eller fjern metastatisk blærekst, forblir platina-basert kombinasjonskjemoterapi (CC) standard første-linje behandling [7]. I de siste årene, med kontinuerlige fremskritt i medisinsk teknologi, har fremkomsten av nye kjemoterapeutiske midler, målrettede legemidler og immun-sjekkpunkt-hemmere økt de terapeutiske alternativene tilgjengelig etter progresjon på første-linje kjemoterapi for MBC betydelig, med lovende effekt [8]. Anti-HER2-antistoff-legemiddelkonjugater (ADCs), representert av trastuzumab-baserte terapier, er blant disse alternativene. Human epidermal vekstfaktorreseptor 2 (HER2) er en transmembrant tyrosinkinasereseptor involvert i å stimulere celledeling, differensiering og overlevelse [9]. HER2-overuttrykk spiller en betydelig rolle i utviklingen og progresjonen av ulike ondartede sykdommer, inkludert brystkreft, magekreft og urothelialcarcinom [10], og er ofte assosiert med en biologisk aggressiv svulstfenotype, dårlig prognose, økt risiko for sykdomsgjentakelse og begrenset nytte av kjemoterapi [9, 11-13]. I blære urothelialcarcinom, varierer andelen av HER2-protein-overuttrykk (Immunohistokjemi [IHC] 2+ og 3+) fra 18,1 % til 36 % [14-16], og HER2-genforsterkning observeres i 10 % til 23 % av tilfellene [14, 16-17]. Forskning indikerer at anti-HER2 ADC-legemidler viser god effekt og sikkerhet i behandling av pasienter med lokal avansert ufjerbar eller metastatisk urothelialcarcinom, og gir betydelig klinisk nytte for denne populasjonen [18]. I juni 2021 ble Disitamab Vedotin (RC-48, RemeGen Co., Ltd.) godkjent i Kina for behandling av HER2-positiv lokal avansert eller metastatisk urothelialcarcinom [10]. HER2-proteinuttrykksstatus vurderes typisk ved bruk av IHC [10]. Imidlertid finnes det for tiden ingen internasjonalt standardisert deteksjonsprotokoll eller tolkingskriterier for HER2-proteinuttrykksstatus i urothelialcarcinom. Dette fører til betydelige avvik i HER2-uttrykksvurdering på tvers av ulike kliniske sentre, som direkte påvirker utvelgelsen av pasienter kvalifisert for anti-HER2 ADC-terapi og standardiseringen av klinisk forskning. I tillegg har fluorescens in situ hybridisering (FISH) testing for HER2-genforsterkningsstatus også klinisk betydning for behandlingsveiledning [10]. Kliniske studier antyder at HER2 ADC-legemidler forblir effektive i urothelialcarcinom-pasienter med HER2-protein-overuttrykk (IHC 2+) men negative FISH-resultater [18, 19], og klinisk sett finnes det pasienter som drar nytte til tross for negativ proteindeteksjon men positiv FISH. Disse funnene indikerer at verken IHC- eller FISH-resultater alene kan fullstendig veilede bruken av Disitamab Vedotin. Når klinisk vurdering fastslår at en pasient er ufølsom for det administrerte legemiddelet, har ofte alvorlige toksiske bivirkninger allerede oppstått, og sykdomsprogresjon kan frata pasienten muligheter for alternative behandlinger. Derfor har evaluering av responsen hos lokal avansert eller metastatisk blærekreftpasienter til anti-HER2-antistoff-legemiddelkonjugater for å veilede behandlingsvalg for pasienter med høy legemiddelfølsomhet, og dermed oppnå presis og individualisert svulstterapi, i økende grad blitt et nåværende forskningsfokus.

   Realiserings av presis kreftbehandling er sterkt avhengig av legemiddelfølsomhetstesting. Gjennom presise og individualiserte legemiddelscreening-eksperimenter, kan det mest effektive og minst toksiske behandlingsregimet identifiseres for hver pasient før behandlingen starter. Utvikling av pasientspesifikke behandlingsplaner representerer en ny forskningsretning for å oppnå presisjonsbehandling i blærekreft og forbedre legemiddeleffekt. Tidligere, inkluderte vanlige prekliniske modeller tradisjonelle svulstcellelinjer og pasientavledede xenograft (PDX) modeller. Svulstcellelinjedyrking er enkel, men utilstrekkelig til å simulere veksttilstanden til svulstceller innenfor pasientens kropp, og legemidler screenet ved bruk av disse systemene har lav klinisk oversettelsesverdi. Mens PDX-modeller kan simulere in vivo svulstegenskaper og bevare svulstmikromiljøet, har de betydelige begrensninger, som relativt lave stabile engraftment-rater, lange modellerings- og evalueringssykluser (seks måneder til ett år), er tidkrevende og arbeidskrevende, noe som gjør dem vanskelige å generere og bruke for høyt gjennomstrømnings legemiddelscreening [20-23]. Derfor, for å utvikle mer personlig tilpasset behandling og forebyggingsstrategier skreddersydd til en persons unike genetiske, miljømessige og livsstilsegenskaper, minimere risikoer og optimalisere medisinske intervensjonsutfall, er det nødvendig å utvikle legemiddelfølsomhetstestingsmodeller som kan simulere heterogeniteten og kompleksiteten til blærekreft.

   Organoider, spesifikt Pasientavledede Organoider (PDOs), er tredimensjonale organotypiske strukturer dannet gjennom selvorganisering av stamceller in vitro. De kan differensiere til flere organspesifikke celletyper og utvise celle-celle interaksjoner, celle-ekstracellulær matrise interaksjoner og romlig organisering, og dermed gjenskape nøkkelfunksjoner og strukturer av ekte menneskelige organer in vitro mens de opprettholder stabile fenotypiske og genetiske egenskaper. Sammenlignet med todimensjonale svulstcellelinjer og PDX-modeller, kan svulstorganoider dyrkes direkte fra en pasients eget vev. Disse organoidene kan effektivt replikere nøkkelegenskaper til den primære svulsten, bevare den patologiske morfologien og biologiske mekanismene til pasientens vev, beholde svulstheterogenitet og et mer autentisk svulstmikromiljø, og har fordelen av en kort vekstsyklus [24]. Dette letter deres bruk for følsomhetstesting av kjemoterapeutiske legemidler, molekylært målrettede midler og anti-svulstantistoffer i kliniske kreftpasienter, forutsier pasientrespons til legemidler, og har potensiale for å assistere klinisk behandlingsbeslutningstaking.

   I 2018 rapporterte en studie publisert i Science bruken av metastatisk gastrointestinal kreftorganoider for legemiddelfølsomhetstesting [25]. Denne studien sammenlignet og analyserte forskjellene i følsomhet for en serie målrettede og kjemoterapeutiske legemidler mellom 21 kliniske pasienter og deres tilsvarende PDOs, og demonstrerte sterk konsistens mellom de to. Sammenlignet med pasientenes faktiske terapeutiske utfall, var PDO-forutsigelsene robuste (følsomhet 100 %, spesifisitet 93 %, positiv prediktiv verdi 88 % og negativ prediktiv verdi 100 %). I 2020 brukte Yao Y et al. [26] biopsivev fra 112 pasienter med lokal avansert rektalcancer til å konstruere 96 rektalcancerorganoider. Åtti av disse ble valgt for å teste deres respons til kjemoradioterapi, og resultatene viste at følsomheten til rektalcancerorganoidene for kjemoradioterapi var svært konsistent med pasientenes kliniske responser (følsomhet 78 %, spesifisitet 92 %, nøyaktighet 84 %). Deretter har konsistens mellom PDO-legemiddelrespons og pasientklinisk respons også blitt observert i magekreft, brystkreft og andre svulster. Yan HHN et al. [27] etablerte et magekreftorganoid-biobank ved bruk av svulstvev, tilstøtende normalt vev og lymfeknute metastaseprøver fra 34 magekreftpasienter. Blant dem utviklet to tilfeller metastase og mottok postoperativ kombinasjonsterapi med cisplatin og 5-FU, begge viste gode responser. Et annet tilfelle mottok preoperativ kjemoterapi og viste ingen respons til postoperativ capecitabin. Undersøkelse av følsomheten til PDOene fra disse tre tilfellene til de tilsvarende forbindelsene avdekket at legemiddelfølsomheten til PDOene var fullstendig konsistent med de kliniske responsene til de respektive pasientene. Guillen KP et al. [28] genererte PDX- og PDO-modeller fra svulstprøver av brystkreftpasienter med endokrin terapi-resistens, gjentakelse og metastase, og utførte histomorfologiske, genomiske og legemiddelfølsomhetsanalyser på disse prøvene. Resultatene indikerte at både brystkreft PDX- og PDO-modeller gjenskapte vevsbiologien og genomikken til deres kilde-svulster i høy grad, og deres responser til anti-svulstlegemidler var konsistente. I denne studien utviklet en pasient med stadium IIA trippel-negativ brystkreft levermetastase omtrent ett år etter å ha gjennomgått preoperativ kjemoterapi og kirurgi. Forskerne utførte in vitro og in vivo legemiddelfølsomhetstester på de konstruerte PDO- og PDX-modellene og fant at mikrotubulin-hemmeren eribulin hadde den beste terapeutiske effekten. Basert på dette funnet ble pasienten veiledet til å motta eribulinbehandling, noe som resulterte i full remisjon av levermetastasen som varte i nesten 5 måneder. Disse studiene gir foreløpige bevis for potensialet til PDOer til å veilede klinisk legemiddelbruk for kreftpasienter. Ytterligere forskning har vist at ved å sammenligne legemiddelresponsforskjellene mellom normale organoider og PDOer, kan høyt selektive legemidler identifiseres, noe som kan bidra til å redusere toksiske bivirkninger i kliniske pasienter. Dermed vil gjennomføring av legemiddelfølsomhetstesting via PDOer for å oppdage det mest passende legemiddelbehandlingsplanen bidra til å forbedre klinisk effekt for kreftpasienter, redusere toksiske bivirkninger, risikoen for legemiddelresistens og sannsynligheten for svulstprogresjon, og maksimere pasientnytte.

   Derfor, ved å utnytte pasientavledede blærekreftorganoidmodeller til å gjennomføre anti-HER2-antistoff-legemiddelkonjugat følsomhetstesting for lokal avansert eller metastatisk blærekreft, etablere et standardisert blærekreftorganoid legemiddelfølsomhetstestingssystem, og formulere screeningskriterier for blærekreftorganoid legemiddelfølsomhetstesting, vil det være mulig å vurdere den kliniske effekten av anti-HER2 ADC-terapi i disse pasientene. Denne tilnærmingen kan assistere i å utvikle nye individualiserte behandlingsplaner for klinisk anvendelse og gjennomgå flersenter klinisk validering, og til slutt oppnå ekte "avatar legemiddeltesting."

2. Forskningsspørsmål og Mål (Vitenskapelige Spørsmål og Forskningsmål)

Forskningsspørsmål: Denne studien benytter en klinisk kontrollert studie-design for å sammenligne ett-års, to-års og tre-års totale overlevelsesrater mellom en pasientgruppe som mottar intervensjoner veiledet av organoid legemiddelfølsomhetstesting og en pasientgruppe hvor behandlingsvalg er basert på HER2-proteinuttrykksnivåer bestemt av IHC. Univariat Kaplan-Meier overlevelsesanalyse vil bli brukt til å sammenligne forskjellene i total overlevelse mellom de to gruppene. Studien tar sikte på å evaluere anvendelsesverdien av svulstorganoid legemiddelfølsomhetseksperimenter i å veilede anti-HER2 ADC-terapi for blærekreft.

Forskningsmål: Ved å observere den kliniske effekten av anti-HER2 ADC-terapi veiledet av svulstorganoid legemiddelfølsomhetsmetoden i blærekreftpasienter, tar denne studien sikte på å evaluere anvendelsesverdien av svulstorganoid legemiddelfølsomhetseksperimenter i å veilede individualisert behandling med anti-HER2 ADC-legemidler for blærekreft.