Усовершенствованные исследования головы и шеи для мультиамики и оптимизированной иммунотерапии (HARMONI)

1. Фон 1.1 Исследование фон иммунных контрольно -пропускных пунктов Ингибиторы (ICIS) стали новым классом противоопухолевой терапии после цитотоксической химиотерапии и целевой терапии. Они продемонстрировали преимущества выживания в различных солидных опухолях, включая рак головы и шеи, тем самым изменив парадигму лечения рака. Опухоли уклоняются от иммунного надзора через молекулы контрольной точки, такие как PD-1 и CTLA-4, и развитие ICIS, таких как пембролизумаб и ниволумаб, также показал эффективность при раке головы и шеи.

Продвинутый и метастатический рак головы и шеи не только создает опасные для жизни риски, но и серьезно влияет на речь, глотание и внешний вид, что приводит к более высокой частоте самоубийств по сравнению с населением в целом. В Корее заболеваемость раком головы и шеи увеличилась примерно на 30% в период с 2010 по 2020 год, при этом рак языка демонстрирует особенно крутой рост на 7,7% в год у молодых людей в возрасте 20-30 лет.

В исследовании Keynote-048 Pembrolizumab в сочетании с химиотерапией на основе платины значительно продлил общую выживаемость по сравнению с режимами на основе Cetuximab, причем больше пользы, наблюдаемые у пациентов с PD-L1 CPS ≥20 или ≥1. Последующие анализы показали, что преимущество выживаемости коррелирует с PD-L1 CPS только в группе комбинирования Pembrolizumab, и около 20% пациентов были идентифицированы как давние респонденты. Тем не менее, общий уровень ответов на ICIS остается только 15-26%, а только PD-L1 CPS не полностью объясняет результаты лечения.

Исследование времени (иммунная микросреда с опухолью) по раку головы и шеи классифицировало опухоли в полностью инфильтрированные, ограниченные стромой, иммуно эксплуатируемые и иммунолидорные подтипы, причем 48% полностью проникли. Опухоли с высокой экспрессией цитокинов, таких как CXCL13, IFN-γ и IL-10, демонстрировали более активную инфильтрацию иммунных клеток. Тем не менее, эти результаты были основаны на тканях перед лечением, и не хватает исследований, изучающих изменения времени после лечения.

При рецидивирующем раке головы и шеи внутриопухолевая и стромальная плотность TIL значительно снижалась, в то время как доля иммунных опухолей увеличилась. Стромальное обогащение TIL коррелировало с лучшим ответом на ICIS. Тем не менее, это исследование было основано на анализе изображений, управляемого AI и не захватывало подробного состава иммунной микроокружения или динамики после лечения.

В Японии анализ пространственной транскриптомики проводился у одного пациента с раком головы и шеи, получавшего ниволумаб, что показало, что потерей пост лечения экспрессии гена I класса MHC была связана с иммунной устойчивостью.

Высокая экспрессия CXCL13 связана с образованием третичных лимфоидных структур (TLS) и тесно связана с распределением иммунных клеток во времени. Анализ TCGA показал, что экспрессия CXCL13 значительно выше при раке головы и шеи по сравнению с нормальными тканями и коррелирует с обилием CD8+ T -клеток, B -клеток, макрофагов и других иммунных клеток. Таким образом, необходимо выяснить, изменяются ли CXCL13 и TLS после лечения ICI. Кроме того, стволовые клетки рака CD44+ при раке головы и шеи связаны с плохим прогнозом и их динамическими изменениями до и после исследования иммунотерапии.

Также были изучены подходы к периферическому основанию на основе крови для прогнозирования иммунных реакций. Ретроспективные исследования с использованием воспалительных маркеров, таких как NLR, MLR и PLR, разработали прогнозные модели, которые превзошли CPS PD-L1 с точностью. В другом исследовании сообщалось, что экспрессия PD-L1 на моноцитах после химиолучевой терапии коррелировала с уровнями CXCL11 в плазме. Анализ экспрессии генов до- и послехиргических образцов выявил значительные различия в сигнальных путях EIF2, EIF4 и MTOR. Более того, уровни цитокинов в сыворотке пациентов с раком головы и шеи были значительно выше, чем у здоровых контролей, и было предположено увеличение незрелых нейтрофилов связано с инфильтрацией опухоли.

В последующем анализе исследования основного доклада-048 у пациентов, получавших пембролизумаб плюс химиотерапия, продемонстрировали более длительную выживаемость без прогрессирования с последующей терапией тактазона (PFS2), независимо от PD-L1 CPS (HR 0,67, P = 0,00788). Это говорит о том, что лечение ICI может повысить реакцию на более позднюю химиотерапию на основе таксона. Исследования биомаркеров необходимы для объяснения этих взаимодействий, и, учитывая региональные и этнические различия, исследования, основанные на корейских пациентах, особенно важны.

1.2 РЕЗЮМЕ РЕЗЮМЕ головы и шеи плоскоклеточная карцинома (HNSCC) представляет собой гетерогенную злокачественную опухоль с прогнозом, варьирующимся по анатомическим сайту и характеристикам опухоли, но усовершенствованное заболевание, как правило, несет плохие результаты. Это исследование направлено на изучение динамических изменений как в иммунной микроокружении опухоли (время), так и в системном иммунитете до и после первой линии ICI плюс химиотерапия у пациентов с HNSCC.

Обоснование этого проекта заключается в следующем:

1. ICIS улучшила выживаемость в HNSCC, но остается эффективной только у 15% пациентов. Прогнозирующие биомаркеры для выбора респондентов остаются неясными.
2. Хотя во многих исследованиях изучалось время в HNSCC, ни одно исследование не проводило парные анализы опухолевой ткани и крови до и после лечения ICI, чтобы оценить пространственные и временные иммунные изменения.
3. Степень, в которой изменения отражаются в периферической крови, остается неизвестной, ограничивая неинвазивный мониторинг ответа на лечение.
4. Известно, что ICIS повышает эффективность последующей химиотерапии таксона, но основной механизм не понимается.

Таким образом, это исследование направлено на выявление прогнозирующих биомаркеров для ответа на лечение и разработать персонализированные терапевтические стратегии для пациентов с продвинутой или метастатической HNSCC, получающей ICI плюс химиотерапия.

• Цели исследования и цели для выявления прогнозирующих биомаркеров ответа на лечение и разработки персонализированных терапевтических стратегий у пациентов с продвинутой/метастатической HNSCC, получавшей ICIS плюс химиотерапия.

  ________________________________________________

• Продолжительность исследования Исследование будет проходить в течение 3 лет с даты одобрения IRB. Участники будут следить в течение 3 лет после зачисления. Анализ начнется на втором году, сосредоточившись на динамических изменениях во времени и системном иммунитете до и после лечения. На третьем году будут идентифицированы биомаркеры ответа и сопротивления ICI, и будут оценены корреляции между временем и системными иммунными изменениями.

  ________________________________________________

• Участники исследования 4.1 включение и обоснование размера выборки. Исследование направлено на изучение изменений иммунной микроокружения (TME), наблюдаемых в образцах опухоли до и после лечения на основе ICI. Основным результатом является оценка изменений в экспрессии иммунных клеток и их связи с ответом на лечение. Этот исследовательский дизайн направлен на создание клинически значимых иммунологических паттернов в качестве предварительных данных для будущих исследований (например, развитие прогнозной модели, управляемой биомаркерами, проспективная валидация).

Приемлемые пациенты будут диагностированы с продвинутой/метастатической HNSCC, получавшей первую линию ICI плюс химиотерапия. Приблизительно 30 парных образцов до и после лечения будут собраны.

Целевый размер выборки 30 пациентов основан на технико-экономических обоснованиях (доступность парных образцов, рекрутирование в течение 1,5-2 года) и соответствует предыдущим исследованиям аналогичной конструкции, которые обычно включали 20-40 пациентов. Это считается соответствующим размер исследовательского когорты для целей исследования.

В медицинском центре Samsung около 600 пациентов с HNSCC лечится ежегодно, причем более 50 недавно диагностированных усовершенствованных/метастатических случаев получают паллиативную химиотерапию каждый год, обеспечивая достаточное количество начислений пациента для этого исследования.

5 Дизайн и методы исследования 5.1 Динамический анализ иммунных изменений до и после лечения

• Анализ иммунного микроокружения опухоли (TIME) Парные биопсии опухолей или образцы FFPE будут собраны до и после лечения, разделены на срезы и проанализированы. Иммунные биомаркеры, подлежащие оценке, включают опухолевые клетки, Т-клетки, В-клетки, нейтрофилы, макрофаги, сигнатуры иммунных генов (например, интерфероны, такие как IFN-γ, и семейства интерлейкинов), субпопуляции Т-клеток (CD4+, CD7+, CD8+, CD16, CD34+, CD38+, CD56+), раковые стволовые клетки (CD44), CXCL13 и Экспрессия PD-1/PD-L1. Изменения этих биомаркеров будут сравниваться до и после лечения. Будут изучены взаимодействия между опухолевыми и иммунными клетками, а также изменения в конкретных кластерах иммунных клеток и пространственных структурах (например, третичные лимфоидные структуры, иммунные центры). Кроме того, будут оценены изменения внеклеточных везикул для изучения механизмов, лежащих в основе повышенной чувствительности к последующей терапии таксанами после лечения ICI.
• Системный анализ иммунитета мононуклеарные клетки периферической крови (PBMC) будут выделены из образцов крови и проанализированы с использованием проточной цитометрии. Существующие подтвержденные панели в лаборатории PI будут адаптированы для этого исследования. Количественные изменения в популяциях иммунных клеток и цитокинов (например, IFN-γ) до и после лечения будут оценены.

5.2 Разработка персонализированной стратегии лечения ICIS при раке головы и шеи

• Идентификация прогнозирующих биомаркеров Данные клинического ответа на терапию ICI будут интегрированы с анализом на основе ткани и крови для выявления прогнозирующих биомаркеров кандидатов. Значительные изменения иммунных клеток будут определяться как ≥1,5-кратные различия. Прогнозирующие модели будут разработаны с использованием многомерного и регрессионного анализа, с целью достижения области под кривой (AUC) ≥0,80.
• Будет изучена корреляция между временными и системными ассоциациями иммунитета между изменениями микроокружения опухоли и изменениями периферической крови. Коэффициент корреляции Пирсона ≥0,5 будет считаться значимым. Кроме того, будет оценена взаимосвязь между этими иммунологическими изменениями и прогнозом пациента.
• Механизмы сравнительного анализа сопротивления ICI между респондерами и не отвечающими будут проведены для выяснения механизмов первичного сопротивления. При выполнении парных опухоли и образцов крови во время прогрессирования заболевания также будут проанализированы исследование механизмов приобретенной устойчивости.