Zaawansowane badania głowy i szyi w zakresie wielopomii i zoptymalizowanej immunoterapii (HARMONI)

1. Tło 1.1 Badania Tło Immunologiczne Inhibitory punktów kontrolnych (ICIS) pojawiły się jako nowa klasa terapii przeciwnowotworowej po chemioterapii cytotoksycznej i terapii ukierunkowanej. Wykazali korzyści przeżycia w różnych guzach litych, w tym nowotworach głowy i szyi, w ten sposób zmieniając paradygmat leczenia raka. Nowotwory unikają nadzoru immunologicznego poprzez cząsteczki punktu kontrolnego, takie jak PD-1 i CTLA-4, a rozwój ICI, takich jak pembrolizumab i niwolumab, wykazały również skuteczność w raku głowy i szyi.

Zaawansowane i przerzutowe nowotwory głowy i szyi nie tylko stanowią ryzyko zagrażające życiu, ale także poważnie wpływają na mowę, połykanie i wygląd, co prowadzi do wyższego wskaźnika samobójstw w porównaniu z populacją ogólną. W Korei częstość występowania raka głowy i szyi wzrosła o około 30% w latach 2010–2020, a rak języka wykazywał szczególnie gwałtowny wzrost o 7,7% rocznie u młodych dorosłych w wieku 20-30 lat.

W badaniu Keynote-048 pembrolizumab w połączeniu z chemioterapią opartą na platynie znacznie przedłużono ogólne przeżycie w porównaniu z schematami opartymi na cetuksymabu, z większą korzyścią u pacjentów z PD-L1 CPS ≥20 lub ≥1. Kolejne analizy wykazały, że korzyść z przeżycia korelowała z PD-L1 CP tylko w grupie kombinacji pembrolizumabu, a około 20% pacjentów zidentyfikowano jako długie respondentów. Jednak ogólny wskaźnik odpowiedzi na ICIS pozostaje tylko 15-26%, a sam PD-L1 CPS nie wyjaśnia w pełni wyników leczenia.

Badanie czasu (mikrośrodowisko immunologiczne nowotworów) na nowotworach raka głowy i szyi sklasyfikowało podtypy w pełni infiltrowane, ograniczone zrębem, odporne na odporności i odporne, przy czym 48% było w pełni infiltrowane. Guzy z wysoką ekspresją cytokin, takich jak CXCL13, IFN-γ i IL-10, wykazywały bardziej aktywną infiltrację komórek odpornościowych. Jednak wyniki te były oparte na tkankach wstępnych i brakuje badań badających zmiany czasu po leczeniu.

W nawracającym raku głowy i szyi znacznie zmniejszyła się gęstość gęstości do TIL zrębu, podczas gdy wzrósł odsetek guzów immunologicznych. Wzbogacanie zrębu skorelowane z lepszą reakcją na ICI. Jednak to badanie oparło się na analizie obrazu opartej na AI i nie uchwyciło szczegółowego składu mikrośrodowiska immunologicznego ani dynamiki po leczeniu.

W Japonii analiza transkryptomiki przestrzennej przeprowadzono u pacjenta z rakiem jednego i szyi leczonym niwolumabem, ujawniając, że utrata ekspresji genu MHC klasy I po leczeniu była związana z odpornością immunologiczną.

Wysoka ekspresja CXCL13 jest powiązana z tworzeniem trzeciorzędowych struktur limfoidalnych (TLS) i silnie związany z rozkładem komórek odpornościowych w czasie. Analizy TCGA wykazały, że ekspresja CXCL13 jest znacznie wyższa w rakach głowy i szyi w porównaniu z tkankami normalnymi i koreluje z obfitością komórek T CD8+, komórek B, makrofagów i innych komórek odpornościowych. Zatem konieczne jest zbadanie, czy CXCL13 i TLS zmieniają się po leczeniu ICI. Ponadto komórki macierzyste raka CD44+ w raku głowy i szyi są związane ze złym rokowaniem, a ich dynamiczne zmiany przed i po immunoterapii uzasadniają badanie.

Zbadano również obwodowe podejścia do przewidywania odpowiedzi immunologicznych. Badania retrospektywne z wykorzystaniem markerów zapalnych, takich jak NLR, MLR i PLR, opracowały modele predykcyjne, które w dokładności przewyższały CPS PD-L1. Inne badanie wykazało, że ekspresja PD-L1 na monocytach po chemioradioterapii skorelowała z poziomami CXCL11 w osoczu. Analizy ekspresji genów próbek przed- i pooperacyjnych zidentyfikowały znaczące różnice w szlakach sygnałowych EIF2, EIF4 i MTOR. Ponadto poziomy cytokin w surowicy pacjentów z rakiem głowy i szyi były znacznie wyższe niż w zdrowych kontrolach i sugerowano, że wzrost niedojrzałych neutrofili jest związany z naciekaniem guza.

W analizie kontrolnej badania Keynote-048 pacjenci leczeni pembrolizumabem plus chemioterapią wykazywały dłuższe przeżycie wolne od progresji z późniejszą terapią taksanową (PFS2), niezależnie od CPS PD-L1 (HR 0,67, p = 0,00788). Sugeruje to, że leczenie ICI może zwiększyć reakcję na późniejszą chemioterapię opartą na taksanach. Badania biomarkerów są potrzebne do wyjaśnienia tych interakcji, a biorąc pod uwagę zmiany regionalne i etniczne, badania oparte na pacjentach koreańskich są szczególnie ważne.

1.2 Podsumowanie badań Rak płaskonabłonkowy głowy i szyi (HNSCC) jest heterogennym nowotworem złośliwym, którego rokowanie różni się w zależności od umiejscowienia anatomicznego i charakterystyki nowotworu, ale zaawansowana choroba na ogół wiąże się ze złymi rokowaniami. Celem tego badania jest zbadanie dynamicznych zmian zarówno w mikrośrodowisku odpornościowym nowotworu (TIME), jak i odporności ogólnoustrojowej przed i po ICI pierwszego rzutu w skojarzeniu z chemioterapią u pacjentów z HNSCC.

Uzasadnienie tego projektu jest następujące:

1. ICI poprawiły przeżycie w HNSCC, ale pozostają skuteczne jedynie u około 15% pacjentów. Predykcyjne biomarkery służące do wyboru osób odpowiadających na leczenie pozostają niejasne.
2. Chociaż wiele badań zbadało czas w HNSCC, żadne badanie nie przeprowadzono sparowanych analiz tkanki nowotworowej i krwi przed i po leczeniu ICI w celu oceny przestrzennych i czasowych zmian immunologicznych.
3. Stopień, w jakim zmiany czasowe znajduje odzwierciedlenie we krwi obwodowej, pozostaje nieznany, ograniczając nieinwazyjne monitorowanie odpowiedzi na leczenie.
4. Wiadomo, że ICI zwiększają skuteczność późniejszej chemioterapii taksanami, ale mechanizm leżący u ich podstaw nie jest poznany.

Dlatego badanie to ma na celu zidentyfikowanie predykcyjnych biomarkerów w celu odpowiedzi leczenia i opracowanie spersonalizowanych strategii terapeutycznych dla pacjentów z zaawansowanym lub przerzutowym HNSCC otrzymujących ICI plus chemioterapię.

• Cele badań i cele mające na celu zidentyfikowanie predykcyjnych biomarkerów odpowiedzi leczenia i opracowanie spersonalizowanych strategii terapeutycznych u pacjentów z zaawansowanym/przerzutowym HNSCC leczonym ICIS plus chemioterapią.

  ________________________________________

• Czas trwania badania Badanie zostanie przeprowadzone przez 3 lata od daty zatwierdzenia IRB. Uczestnicy będą obserwować przez 3 lata od rejestracji. Analizy rozpoczną się w drugim roku, koncentrując się na dynamicznych zmianach czasu i odporności ogólnoustrojowej przed i po leczeniu. W trzecim roku biomarkery reakcji ICI zostaną zidentyfikowane, a korelacje między czasem a ogólnoustrojowymi zmianami immunologicznymi zostaną ocenione.

  ________________________________________

• Uczestnicy badania 4.1 Włączenie i uzasadnienie wielkości próby Badanie ma na celu zbadanie zmian mikrośrodowiska odpornościowego (TME) obserwowanych w próbkach nowotworów przed i po leczeniu opartym na ICI. Podstawowym rezultatem jest ocena zmian ekspresji markerów komórek odpornościowych i ich związku z odpowiedzią leczenia. Ten projekt eksploracyjny ma na celu generowanie znaczących klinicznie wzorców immunologicznych jako wstępnych danych do przyszłych badań (np. Rozwój modelu predykcyjnego opartego na biomarkerze, prospektywna walidacja).

Kwalifikujący się pacjenci będą ci, u których zdiagnozowano zaawansowany/przerzutowy HNSCC otrzymujący chemioterapię ICI pierwszego rzutu. Zebranych zostanie około 30 sparowanych próbek przed i po leczeniu.

Docelowa wielkość próby 30 pacjentów opiera się na rozważaniach wykonalności (dostępność sparowanych próbek, rekrutacja w ciągu 1,5-2 lat) i dostosowuje się do wcześniejszych badań podobnego projektu, które zwykle obejmowały 20-40 pacjentów. Uważa się to za odpowiedni wielkość kohorty eksploracyjnej dla celów badania.

W Samsung Medical Center około 600 pacjentów z HNSCC jest leczonych rocznie, z ponad 50 nowo zdiagnozowanymi zaawansowanymi/przerzutowymi przypadkami otrzymującymi chemioterapię paliatywną każdego roku, zapewniając wystarczające naliczenie pacjenta do tego badania.

5 Projekt badania i metody 5.1 Analiza dynamiczna zmian immunologicznych przed i po leczeniu

• Analiza mikrośrodowiska immunologicznego nowotworu (czas) sparowane biopsje nowotworu lub próbki FFPE zostaną zebrane przed i po leczeniu, przekształcone i analizowane. Oceniane biomarkery immunologiczne obejmują komórki nowotworowe, komórki T, komórki B, neutrofile, makrofagi, sygnatury genu immunologicznego (np. Interferony, takie jak IFN-γ i rodziny interleukiny), podgrupy komórek T (CD4+, CD7+, CD8+, CD16, CD34+, CD38+), CD56+), CD56+), CD56+), CD56+), CD56+), CD44), CD44), CD44). Ekspresja PD-1/PD-L1. Zmiany w tych biomarkerach zostaną porównywane przed i po leczeniu. Badane zostaną interakcje między guzem i komórkami odpornościowymi, a także zmiany w specyficznych klastrach komórek odpornościowych i wzorach przestrzennych (np. Trzeciorzędowe struktury limfatyczne, piasty immunologiczne). Ponadto ocena zostanie oceniona w celu zbadania mechanizmów leżących u podstaw zwiększonej reakcji na późniejszą terapię taksanową po leczeniu ICI.
• Analiza odporności ogólnoustrojowe komórki jednojądrzastych krwi obwodowej (PBMC) zostaną wyizolowane z próbek krwi i analizowane przy użyciu cytometrii przepływowej. Istniejące zatwierdzone panele w laboratorium PI zostaną dostosowane do tego badania. Oceniane zostaną zmiany ilościowe w populacjach komórek odpornościowych i cytokinach (np. IFN-γ) przed i po leczeniu.

5.2 Opracowanie spersonalizowanej strategii leczenia ICI w raku głowy i szyi

• Identyfikacja predykcyjnych danych biomarkerów klinicznych na terapię ICI zostaną zintegrowane z analizami tkanek i krwi w celu zidentyfikowania kandydujących biomarkerów predykcyjnych. Znaczne zmiany komórek odpornościowych zostaną zdefiniowane jako ≥1,5-krotne różnice. Modele predykcyjne zostaną opracowane przy użyciu analiz wielowymiarowych i regresji, w celu osiągnięcia obszaru pod krzywą (AUC) ≥0,80.
• Zbadana zostanie korelacja między powiązaniami czasowymi i układowymi między zmianami mikrośrodowiska nowotworu a zmianami krwi obwodowej. Współczynnik korelacji Pearsona ≥0,5 będzie uważany za znaczący. Ponadto oceni się związek między tymi zmianami immunologicznymi a rokowaniem pacjenta.
• Mechanizmy oporności ICI analizy porównawcze między respondentami a niereagującymi zostaną przeprowadzone w celu wyjaśnienia mechanizmów pierwotnej oporności. Gdy jest to możliwe, analizowane zostaną również sparowany guz i próbki krwi w momencie progresji choroby w celu zbadania mechanizmów nabytej oporności.