WGA w opornym na platynę HNSCC poddanym niwolumabowi

Szlak 1-1 PD-1 jako nowy i skuteczny szlak w leczeniu raka Receptor programowanej śmierci 1 (PD-1), który jest wyrażany na aktywowanych limfocytach T, jest zaangażowany przez ligandy PD-L1 i PD-L2, które ulegają ekspresji przez komórki nowotworowe i naciekające komórki odpornościowe 1. Ekspresja PD-L1 w guzie jest powszechnie obserwowana w szerokim spektrum nowotworów, a interakcja między ligandami PD-1 i PD-L1, PD-L2 hamuje aktywację komórek T i promuje ucieczkę immunologiczną guza (tj. mechanizm, dzięki któremu komórki nowotworowe wymykają się rozpoznaniu i eliminacji przez układ odpornościowy) 2, 3. Inhibitory immunologicznego punktu kontrolnego (ICI) opracowane na podstawie powyższego mechanizmu wykazały skuteczność i dobrą skuteczność leczenia u pacjentów z czerniakiem4-8 , rak płuc3, 7, 9-21 i rak nerkowokomórkowy 12, 22-24 do tej pory. Dzięki mechanizmowi celowania w prawdopodobnie bardzo powszechne szlaki raka (ścieżka PD-1), ICI wydają się być równie skuteczne w szerokim zakresie nowotworów z podobnym odsetkiem odpowiedzi na poziomie 20-30% 25, ​​co wskazuje na częsty defekt immunologiczny na Szlak PD-1 istnieje wśród różnych typów raka.

1-2 Selekcja subpopulacji mogłaby prawdopodobnie przyczynić się do lepszej skuteczności Ostatnio dwa inhibitory PD1, niwolumab i pembrolizumab, wykazały różne wyniki w badaniach klinicznych na dużą skalę 11, 14. Strategie selekcji subpopulacji w tych 2 badaniach były powszechnie uważane za jeden z głównych powodów. Precyzyjna selekcja pacjentów z najlepszą odpowiedzią jest niezwykle uzasadniona i jest naprawdę niezaspokojoną potrzebą, biorąc pod uwagę, że PD-L1 nie może wyraźnie podzielić pacjentów, którzy odniosą największe korzyści z niwolumabu.

1-3 Brak dostępnych biomarkerów do przewidywania ciężkich irAE jest niezaspokojoną potrzebą. Innym problemem jest to, że wszystkie ICI mają czasami poważne, a czasami zagrażające życiu zdarzenia niepożądane pochodzenia immunologicznego (irAE). Obecnie nie jest dostępny żaden dobry biomarker do przewidywania takich irAE. Konieczne jest zidentyfikowanie biomarkerów, które mogą przewidywać ryzyko ciężkich irAE 25.

1-4 Technologia NGS mogłaby prawdopodobnie rozwiązać 2 powyższe problemy Technologia sekwencjonowania nowej generacji (NGS) została wprowadzona w ostatnich latach (ryc. 1) i umożliwia analizę genomów, w tym reprezentujących stany chorobowe 26, 27. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją trzy podejścia NGS do poprawy diagnostyki mutacji genów nowotworowych: (1) ukierunkowane wzbogacenie zestawu genów (panel genów), (2) sekwencjonowanie całego egzomu (WES) oraz (3) sekwencjonowanie całego genomu (WGS) 28. Porównując te trzy opcje, jasne jest, że teoretycznie WGS jest lepszym podejściem, ponieważ zapewni najpełniejszy zestaw danych na temat genomu danej osoby (Tabela 1)28. W niedawnym badaniu 29 stwierdzono, że WGS oferuje znaczące korzyści w postaci (a) większego pokrycia egzomu, (b) wykrywania wariantów intronowych oraz (c) wywoływania wszystkich wariantów strukturalnych, w tym delecji pojedynczych eksonów; jednak koszty i czas testowania ograniczały rutynowe stosowanie WGS. W skrócie, WGS dla pacjentów onkologicznych przed leczeniem mogłoby najprawdopodobniej pomóc w wybraniu pacjentów ze specyficzną sygnaturą do otrzymania specyficznego leczenia w sposób medycyny precyzyjnej 30-37.

1-5 Interakcja odporności gospodarza (wrodzona, gospodarza) i raka (somatyczna, nabyta) była widoczna tylko w analizie całego genomu. Za pomocą WGS mogliśmy podejść do pytania, jak zidentyfikować osoby reagujące na niwolumab w kierunku „nowotworu”. część (somatyczna)” konwencjonalnie. W inny sposób moglibyśmy również podejść do tego pytania przez „część hosta”, co jest również zaletą testowania WGS.

W analizie WGS moglibyśmy wykorzystać analizę badań asocjacyjnych całego genomu (GWAS), aby porównać powszechne warianty genetyczne w dużej liczbie dotkniętych przypadków z tymi w kontrolach nie dotkniętych chorobą, aby ustalić, czy istnieje związek z chorobą 38, 39. GWAS stało się możliwe dzięki identyfikacji milionów polimorfizmów pojedynczego nukleotydu (SNP) w ludzkim genomie i uświadomieniu sobie, że podzbiór tych SNP może uchwycić („oznaczyć”) wspólną zmienność genetyczną poprzez nierównowagę sprzężeń 40. Za pomocą analizy SNP w WGS zaproponowaliśmy znalezienie cech genotypowych w celu przewidzenia, którzy pacjenci mogliby prawdopodobnie zareagować na niwolumab.

W dalszej hipotezie moglibyśmy analizować górną i dolną ścieżkę szlaku sygnałowego komórek B oprócz szlaku komórek T. Obecnie prawie wszystkie badania dotyczyły analizy funkcjonalnej T podczas badania inhibitorów PD-1-PD-L1. Stawiamy hipotezę, że komórki B, a nawet szlak NK mogą odgrywać pewną rolę w aktywacji komórek T, aby pomóc nam przewidzieć odpowiedź na immunoterapię.

1-6 Aktualne dowody NGS do stratyfikacji przed ICI Obecnie dostępnych jest bardzo niewiele danych dotyczących przeprowadzania projektu przy użyciu metody WGS. W 2016 roku Kimura i in. 25 z USA zastosowali ukierunkowany panel NGS, aby udowodnić silną odpowiedź limfocytów T, a ponadto zasugerowali, że wykluczenie pacjentów z subkliniczną chorobą autoimmunologiczną jest bardzo ważne w leczeniu inhibitorami immunologicznego punktu kontrolnego 25. Yaghmour i in. (2016) wykorzystali również panel NGS (panel Foundation One) i stwierdzili, że zastosowanie blokady immunologicznego punktu kontrolnego w nowotworach z wyższym obciążeniem mutacyjnym wiązało się z poprawą OS. Ponadto zasugerowali, że ocena genomów guza może przewidywać korzyści z immunoterapii 41. Voss i in. (2016) przedstawili swoje wstępne dane z wykorzystaniem WES i RNA-Seq u pacjentów z RCC w ASCO. Odkryli, że mutacje somatyczne, szczególnie te powodujące neoantygeny nowotworowe, oraz przeciwwaga między molekularnymi przedziałami odpornościowymi mogą być determinantami korzyści z leczenia niwolumabem i uzasadniać przyszłe badania 42. Inny zespół (de Velasco i wsp.) również stwierdził, że dane zarówno na poziomie DNA, jak i RNA mogą być istotne dla wyjaśnienia korzyści klinicznych niwolumabu w mRCC. W przeciwieństwie do wyników z innych typów nowotworów, osoby reagujące na niwolumab nie miały więcej zmutowanych guzów, chociaż ekspresja genów związanych z układem odpornościowym może być związana z odpowiedzią 43. Jednak ich wielkość próby badawczej, charakter retrospektywny, skala badania i metody NGS są stosunkowo małe.

Ryc. 1. Najnowsze postępy analizy genetycznej.44

Rys. 2. Różnice pomiędzy kilkoma metodami analizy NGS. 45

1-7 Cel badania i krótki projekt Aby wybrać podgrupę, która mogłaby wyraźnie odnieść korzyść z niwolumabu, proponujemy prospektywne badanie obserwacyjne. Analiza całego genomu (WGS) zostanie przeprowadzona na zarchiwizowanych tkankach nowotworowych od pacjentów, którzy (1) byli oporni na cisplatynę, a następnie (2) otrzymywali niwolumab (co najmniej 4 dawki) i (3) zakończyli obrazową ocenę odpowiedzi w 3- 4 miesiące po niwolumabie. Szacunkowa wielkość próby została zaprojektowana na 80 osób, w tym 20 osób z odpowiedzią i 60 osób bez odpowiedzi (schemat 1:3) po leczeniu samym niwolumabem w dawce 2-3 mg/kg mc. co 2 tygodnie (dopuszczalny +/- 7 dni), przy minimalnym wymogu istotności statystycznej. Specyficzne biosygnatury znalezione w tym prospektywnym badaniu obserwacyjnym mogą prawdopodobnie znacznie przyczynić się do precyzyjnej medycyny immunoonkologicznej, zwłaszcza niwolumabu.