Undersöka eNAMPT i multipelt myelombiologi och fastställa dess roll i sjukdomsprogression

Bakgrund och preliminära data:

Multipelt myelom (MM) kännetecknas av en klonal expansion av maligna plasmaceller i benmärgen (BM) med en kontinuerlig spridning av tumörceller in och ut ur BM. En kontinuerlig interaktion mellan BM-stromaceller (BMSC) och MM-celler stödjer proliferation, överlevnad, migration och läkemedelsresistens hos tumörceller. Faktum är att BMSC:er genom både cytokinproduktion och cell-cell-interaktioner kontrollerar förmågan hos MM-celler att komma in i blodomloppet, vilket leder till målsökning eller extravasation av klonala celler till avlägsna vävnader, vilket i sin tur resulterar i bildning av nya BM-nischer.

Den epitelial-till-mesenkymala övergången (EMT) är ett biologiskt fenomen genom vilket epitelceller kan byta till en mesenkymal fenotyp genom störning av cell-celladhesion och cellulär polaritet, ombyggnad av cytoskelett och förändrad cell-matrisadhesion. Sammantaget leder dessa händelser till förbättrade migrerande och invasiva egenskaper hos drabbade celler. Anmärkningsvärt nog inträffar EMT fysiologiskt under normal embryonal utveckling och vävnadsregenerering, men i cancerceller har det associerats med tumöraggressivitetsegenskaper inklusive invasion, metastaser, stamness och läkemedelsresistens. EMT observeras vanligtvis i solida tumörer men det har nyligen beskrivits även i MM. I ett sådant sammanhang har studier visat att BM-nischassocierad hypoxi producerar MM-cellers utträde och spridning genom förvärv av EMT-liknande egenskaper som i sin tur, genom att öka CXCR4-uttrycket, producerar utveckling av extramedullär sjukdom (EMD).

Förändringar i cellmetabolism har dykt upp som ett av kännetecknen för cancer som möjligen skulle kunna riktas mot nya terapeutiska metoder. Bland dessa förändringar dyker biosyntes av nikotinamidadenindinukleotid (NAD+) fram som ett nytt terapeutiskt mål i tumörer. Nikotinamidfosforybosyltransferas (NAMPT), det hastighetsbegränsande enzymet för NAD+-produktion från nikotinamid (NAM) i däggdjursceller, uppregleras ofta i cancer, inklusive MM, och dess relevans som potentiellt terapeutiskt mål har undersökts brett av vår grupp. Men förutom sin intracellulära aktivitet som nyckelmetaboliskt enzym är NAMPT också närvarande i den extracellulära miljön där det utövar cytokin/adipokinliknande verkan som eNAMPT. Även om mekanismer som ligger bakom eNAMPT-utsöndring fortfarande återstår att belysa, är det allmänt accepterat att det finns en positiv korrelation mellan eNAMPT-utsöndring och intracellulära NAMPT-nivåer. Nya bevis visar att eNAMPT-plasmanivåer är signifikant högre hos cancerpatienter jämfört med friska donatorer i flera hematologiska och solida neoplasmer. I detta sammanhang visade sig eNAMPT utöva protumorigena effekter som att främja cancercellsproliferation och kolonibildning, ge resistens mot apoptos och forma tumörmikromiljön, genom att främja neo-angiogenes och påverka immunsvaret.

Utredarna visade nyligen den avgörande roll som eNAMPT spelar i förvärvet av EMT i mänskliga bröstcancerceller. I detalj främjar NAMPT-överuttryck förvärvet av fibroblastliknande morfologi hos cancerceller genom att minska E-cadherin-uttrycket i samband med N-cadherin, Vimentin och ZEB1-uppreglering. Viktigt är att NAMPT-inducerad EMT inte är associerad med NAMPT enzymatisk aktivitet och inte heller med dess produktnivåer nikotinamidmononukleotid (NMN). Tvärtom verkar EMT förmedlas av eNAMPT genom dess förmåga att aktivera TGFβ-signalvägen via ökad TGFβ1-produktion.

Baserat på våra tidigare observationer planerar utredarna här att ytterligare undersöka eNAMPT i MM-biologi och att fastställa dess roll i sjukdomsprogression där EMT-förvärv representerar ett kännetecken för cancer. Resultat som härrör från förslaget skulle förhoppningsvis identifiera nya biologiska sårbarheter för sådan malignitet och en innovativ biomarkör för övervakning av sjukdomsprogression också.

Utredarna har preliminärt uppmätta eNAMPT-serumnivåer i PB-prover från nyligen diagnostiserade multipelt myelom (NDMM) (n=20) patienter och friska donatorer (HDs; n=6). Intressant nog visade sig eNAPMT-nivåer vara signifikant högre i tumörer än kontroller, vilket pekar på en relevant roll för denna cytokin i MM-biologi. Dessa data ger motiveringen för ytterligare undersökningar av eNAMPT-rollen i MM.

Provsamling:

Retrospektiva prover av MM-patienter kommer att hämtas från två olika databaser (UNITO och UNIGE) och kombineras till en ny specifik databas dedikerad till detta projekt för att täcka de olika stadierna av sjukdomen som kommer att analyseras.

UNITO kommer att koordinera och utföra urvalet av de prover som kommer att ingå. UNITO kommer att kunna tillhandahålla det antal prover som krävs för denna studie. I slutändan kommer en oberoende, representativ uppsättning av 100 MM patientprover att väljas från tidigare kliniska prövningar som har genomförts under de senaste 5 åren.

I allmänhet kommer proverna att uppfylla följande parametrar:

• Manliga och kvinnliga patienter över 18 år;
• PB-härledda serumprover insamlade i olika sjukdomsfaser (MGUS, SMM, NDMM och RRMM MM patienter)
• Tillräckligt med CD138+-celler eller RNA från CD138+-celler är tillgängliga;
• ≥ 2 års medianöverlevnadsdata och behandlingsdata finns tillgängliga (progressionsfri och total överlevnad);
• Benmärgsprov som tagits innan den aktuella behandlingen påbörjades;
• Patienter har samtyckt till att deras prov får användas för forskningsändamål.

En genomförbarhetsbedömning och effektanalys av tillgängliga prover och kliniska data kommer att utföras för var och en av de respektive tillgängliga kliniska prövningarna från vilka proverna kommer. Denna bedömning utförs för att besluta om, välja och bygga en datauppsättning som ger vetenskapligt och statistiskt välgrundade bevis för att förutsäga behandlingseffektivitet. De utvalda behandlingsregimerna (läkemedelskombinationer) som kommer att analyseras täcker hela spektrat av MM-behandlingsklasser, inklusive proteasomhämmare, immunmodulerande läkemedel (IMiDs), alkylerande medel, HDAC-hämmare och monoklonala antikroppar. Patientprover kommer att härledas från kontrollerade kliniska prövningar och kommer att väljas från olika behandlingsgrupper, innehållande patienter som fått samma behandlingsregimer, baserat på ett av följande läkemedel eller kombinationer: Bortezomib (proteasomhämmare), Carfilzomib (proteasomhämmare), Talidomid (IMiD), Lenalidomid (IMiD), Pomalidomid (IMiD), Melfalan (alkyleringsmedel), Panabinostat (HDAC-hämmare) och Daratumumab (monoklonal antikropp).

Urvalsstorleksuppskattningar baseras på tidigare erfarenheter av att signifikant kunna fastställa överlevnadsskillnader mellan positiva och negativa fall för en viss behandling för en tillräckligt stor grupp. Givet en effektstorlek på minst 3 och en incidens av subtypen på 20 % kommer en gruppstorlek på 100 fall att räcka för att signifikant bestämma subtypens prediktiva värde. (en mindre effektstorlek och en mindre incidens skulle sannolikt inte vara kliniskt relevant).