Pesquisa avançada de cabeça e pescoço para imunoterapia multi -ômica e otimizado (HARMONI)

1. Antecedentes 1.1 Pesquisa Antecedentes Os inibidores do ponto de verificação imune (ICIs) surgiram como uma nova classe de terapia anticâncer após quimioterapia citotóxica e terapia direcionada. Eles demonstraram benefícios de sobrevivência em vários tumores sólidos, incluindo câncer de cabeça e pescoço, mudando assim o paradigma do tratamento do câncer. Os tumores evitam a vigilância imunológica por meio de moléculas de ponto de verificação, como PD-1 e CTLA-4, e o desenvolvimento de ICIs como pembrolizumab e nivolumab mostrou eficácia nos cânceres de cabeça e pescoço também.

Os cânceres de cabeça e pescoço avançados e metastáticos não apenas apresentam riscos com risco de vida, mas também afetam severamente a fala, a deglutição e a aparência, levando a uma maior taxa de suicídio em comparação com a população em geral. Na Coréia, a incidência de câncer de cabeça e pescoço aumentou cerca de 30% entre 2010 e 2020, com câncer de língua mostrando um aumento particularmente acentuado de 7,7% ao ano em adultos jovens de 20 a 30 anos.

No estudo Keynote-048, o pembrolizumab combinado com a quimioterapia à base de platina prolongou significativamente a sobrevida global em comparação com os regimes baseados em cetuximabe, com maior benefício observado em pacientes com PD-L1 CPS ≥20 ou ≥1. Análises subsequentes mostraram que o benefício de sobrevivência se correlacionou com o PD-L1 CPS apenas no grupo de combinação de pembrolizumabe e cerca de 20% dos pacientes foram identificados como respondedores longos. No entanto, a taxa de resposta geral aos ICIs permanece apenas 15-26%, e o PD-L1 CPS sozinho não explica completamente os resultados do tratamento.

O estudo TIME (microambiente imunológico tumoral) sobre câncer de cabeça e pescoço classificou os tumores em subtipos totalmente infiltrados, restritos ao estroma, imunoexcluídos e desertos imunes, com 48% sendo totalmente infiltrados. Tumores com alta expressão de citocinas como CXCL13, IFN-γ e IL-10 exibiram infiltração de células imunes mais ativa. No entanto, estes resultados foram baseados em tecidos pré-tratamento e faltam estudos que investiguem as alterações do TEMPO após o tratamento.

No câncer de cabeça e pescoço recorrente, a densidade intratumoral e estromal do TIL diminuiu significativamente, enquanto a proporção de tumores de deserção imunológica aumentou. O enriquecimento estromal do TIL correlacionou -se com uma melhor resposta aos ICIs. No entanto, este estudo foi baseado na análise de imagens orientado por IA e não capturou a composição detalhada do microambiente imunológica ou a dinâmica pós-tratamento.

No Japão, a análise transcriptômica espacial foi realizada em um paciente com câncer de cabeça e pescoço tratado com nivolumab, revelando que a perda pós-tratamento da expressão do gene da classe I do MHC estava associada à resistência imune.

A alta expressão de CXCL13 está ligada à formação de estruturas linfóides terciárias (TLS) e fortemente associada à distribuição de células imunes no tempo. As análises de TCGA mostraram que a expressão de CXCL13 é significativamente maior nos cânceres de cabeça e pescoço em comparação aos tecidos normais e se correlaciona com a abundância de células T CD8+, células B, macrófagos e outras células imunes. Assim, é necessário investigar se CXCL13 e TLS mudam após o tratamento com ICI. Além disso, as células -tronco do câncer CD44+ no câncer de cabeça e pescoço estão associadas a um prognóstico ruim, e suas alterações dinâmicas antes e após a imunoterapia justificam a investigação.

Abordagens periféricas baseadas no sangue para prever respostas imunes também foram exploradas. Estudos retrospectivos usando marcadores inflamatórios como NLR, MLR e PLR ​​desenvolveram modelos preditivos que superaram a CPS de PD-L1 em ​​precisão. Outro estudo relatou que a expressão de PD-L1 nos monócitos após a quimiorradioterapia se correlacionou com os níveis plasmáticos de CXCL11. As análises de expressão gênica de amostras pré e pós-cirúrgicas identificaram diferenças significativas nas vias de sinalização EIF2, EIF4 e MTOR. Além disso, os níveis de citocinas no soro de pacientes com câncer de cabeça e pescoço foram significativamente maiores do que em controles saudáveis, e sugere -se que um aumento nos neutrófilos imaturos estivesse associado à infiltração do tumor.

Em uma análise de acompanhamento do estudo Keynote-048, os pacientes tratados com pembrolizumab mais quimioterapia exibiram maior sobrevida livre de progressão com terapia de taxano subsequente (PFS2), independentemente do PD-L1 CPS (HR 0,67, p = 0,00788). Isso sugere que o tratamento com ICI pode aumentar a capacidade de resposta à quimioterapia posterior baseada em taxano. Estudos de biomarcadores são necessários para explicar essas interações e, dadas as variações regionais e étnicas, a pesquisa baseada em pacientes coreanos é particularmente importante.

1.2 Resumo da pesquisa Cabeça e pescoço O carcinoma de células escamosas (HNSCC) é uma malignidade heterogênea com prognóstico variando pelo local anatômico e características do tumor, mas a doença avançada geralmente possui resultados ruins. Este estudo tem como objetivo investigar alterações dinâmicas tanto no microambiente imunológico do tumor (tempo) quanto na imunidade sistêmica antes e após a ICI mais quimioterapia de primeira linha em pacientes com HNSCC.

A lógica deste projeto é a seguinte:

1. Os ICIs melhoraram a sobrevida no HNSCC, mas permanecem eficazes em apenas cerca de 15% dos pacientes. Os biomarcadores preditivos para selecionar os respondentes permanecem incertos.
2. Embora muitos estudos tenham investigado o tempo no HNSCC, nenhum estudo realizou análises emparelhadas de tecido tumoral e sangue antes e depois do tratamento com ICI para avaliar as alterações imunológicas espaciais e temporais.
3. A extensão em que as mudanças de tempo são refletidas no sangue periférico permanece desconhecido, limitando o monitoramento não invasivo da resposta ao tratamento.
4. Sabe -se que os ICIs aumentam a eficácia da quimioterapia de taxano subsequente, mas o mecanismo subjacente não é entendido.

Portanto, este estudo busca identificar biomarcadores preditivos para a resposta ao tratamento e desenvolver estratégias terapêuticas personalizadas para pacientes com ICI de HNSCC avançado ou metastático, mais quimioterapia.

• Objetivos e objetivos do estudo para identificar biomarcadores preditivos da resposta ao tratamento e desenvolver estratégias terapêuticas personalizadas em pacientes com HNSCC avançado/metastático tratado com ICIs mais quimioterapia.

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• Duração do estudo O estudo será realizado por 3 anos a partir da data de aprovação do IRB. Os participantes serão seguidos por 3 anos após a inscrição. As análises começarão no segundo ano, com foco em mudanças dinâmicas no tempo e na imunidade sistêmica antes e após o tratamento. No terceiro ano, os biomarcadores da resposta e resistência da ICI serão identificados e as correlações entre tempo e alterações imunológicas sistêmicas serão avaliadas.

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• Participantes do estudo 4.1 Inclusão e justificativa do tamanho da amostra O estudo tem como objetivo explorar alterações de microambiente imunológico (TME) observadas em amostras de tumores antes e depois do tratamento baseado em ICI. O desfecho primário é avaliar as alterações na expressão do marcador de células imunes e sua associação com a resposta ao tratamento. Esse design exploratório busca gerar padrões imunológicos clinicamente significativos como dados preliminares para estudos futuros (por exemplo, desenvolvimento de modelos preditivos orientados a biomarcadores, validação prospectiva).

Pacientes elegíveis serão aqueles diagnosticados com HNSCC avançado/metastático recebendo ICI de primeira linha mais quimioterapia. Aproximadamente 30 amostras pré e pós-tratamento emparelhadas serão coletadas.

O tamanho da amostra alvo de 30 pacientes é baseado em considerações de viabilidade (disponibilidade de amostras emparelhadas, recrutamento dentro de 1,5-2 anos) e alinham com estudos anteriores de desenho semelhante, que normalmente incluíam 20 a 40 pacientes. Isso é considerado um tamanho de coorte exploratório apropriado para os objetivos do estudo.

No Samsung Medical Center, cerca de 600 pacientes com HNSCC são tratados anualmente, com mais de 50 casos avançados/metastáticos recentemente diagnosticados recebendo quimioterapia paliativa a cada ano, garantindo um paciente suficiente para este estudo.

5 Projeto e métodos do estudo 5.1 Análise dinâmica de alterações imunológicas antes e depois do tratamento

• A análise por microambiente imune do tumor (Time) emparelhou biópsias tumorais ou amostras de FFPE será coletada antes e após o tratamento, seccionada e analisada. Immune biomarkers to be evaluated include tumor cells, T cells, B cells, neutrophils, macrophages, immune gene signatures (e.g., interferons such as IFN-γ, and interleukin families), T-cell subsets (CD4+, CD7+, CD8+, CD16, CD34+, CD38+, CD56+), cancer stem cells (CD44), CXCL13, and Expressão de PD-1/PD-L1. As alterações nesses biomarcadores serão comparadas pré e pós-tratamento. As interações entre células tumorais e imunes serão examinadas, bem como alterações em aglomerados de células imunológicas específicas e padrões espaciais (por exemplo, estruturas linfóides terciárias, cubos imunológicos). Além disso, as alterações extracelulares da vesícula serão avaliadas para explorar mecanismos subjacentes à maior capacidade de resposta à terapia de taxano subsequente após o tratamento com ICI.
• Análise de imunidade sistêmica As células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) serão isoladas de amostras de sangue e analisadas usando citometria de fluxo. Os painéis validados existentes no laboratório do PI serão adaptados para este estudo. Alterações quantitativas nas populações de células imunes e citocinas (por exemplo, IFN-γ) antes e após o tratamento serão avaliadas.

5.2 Desenvolvimento de uma estratégia de tratamento personalizada para ICIs no câncer de cabeça e pescoço

• A identificação de dados de resposta clínica de biomarcadores preditivos à terapia com ICI será integrada às análises de tecido e base de sangue para identificar biomarcadores preditivos candidatos. Alterações significativas de células imunes serão definidas como ≥1,5 vezes diferenças. Modelos preditivos serão desenvolvidos usando análises multivariadas e de regressão, com o objetivo de alcançar uma área sob a curva (AUC) ≥0,80.
• A correlação entre as associações de imunidade sistêmica e as alterações microambientais tumorais e as alterações no sangue periférico serão examinadas. Um coeficiente de correlação de Pearson ≥0,5 será considerado significativo. Além disso, será avaliada a relação entre essas alterações imunológicas e o prognóstico do paciente.
• Os mecanismos de análise comparativa da resistência ao ICI entre respondedores e não respondedores serão conduzidos para elucidar mecanismos de resistência primária. Quando viável, as amostras de tumor e sangue emparelhadas no momento da progressão da doença também serão analisadas para investigar mecanismos de resistência adquirida.