Nitroglycerin Plus intrakraniell strålbehandling för hjärnmetastaser hos NSCLC-patienter

Icke-småcellig lungcancer (NSCLC) är den vanligaste typen av lungcancer i världen. Hjärnmetastaser (BM) är de vanligaste neurologiska komplikationerna relaterade till NSCLC och det uppskattas att 20 % till 40 % av dessa patienter kommer att uppvisa dem någon gång under sjukdomens fortskridande, vilket leder till en dålig prognos.

Eftersom endast en utvald grupp av NSCLC-patienter med enstaka metastaser eller små lesioner är kandidater för kirurgisk resektion eller SBRT, är standardbehandlingen för multipel BM strålbehandling av hela hjärnan (WBRT). Även om 80 % av patienterna som får WRBT initialt kan svara på behandlingen, kommer 50 % av dessa patienter att ha sjukdomsprogression. Detta har vidare relaterats till genetiska och miljömässiga faktorer som kan leda till radioresistens, vilket är en cells förmåga att motstå effekterna av strålningsenergi. För att möta detta problem har andra alternativ såsom kemoterapi eller radiosensibilisatorer visat liten fördel när det gäller progressionsfri överlevnad (PFS) men inte i total överlevnad (OS).

Olika studier har föreslagit tumörmikromiljö (TME) har en viktig roll i behandlingssvaret av BM som härrör från melanom och NSCLC. Efterfrågan på O2 från tumörer under cancer är ett instabilt fenomen, orsakat av kontinuerliga metaboliska profilförändringar, immunsvarsaktivitet och TME-interaktioner. Hypoxi förekommer i de flesta tumörer och spelar en viktig roll i tumörprogression. Vid NSCLC finns ett tydligt samband mellan hypoxi och radioresistens. Därför finns det intresse för att modulera TME-hypoxi för att förbättra behandlingssvaret. Hypoxi reglerar uttrycket av gener som kodar för tillväxtfaktorer såsom endotelin-1 (ET-1), tillväxtfaktorhärledda blodplättar-B (PDGF) och vaskulär endotelial tillväxtfaktor (VEGF), såväl som gener som reglerar produktionen av gas molekyler som kväveoxid (NO) och kolmonoxid (CO). Den hypoxiinducerbara faktorn (HIF) är en transkriptionsfaktor som reglerar det cellulära svaret på hypoxi och fungerar som en regulator av syrehomeostas. Flera studier har visat att överuttryck av HIF-1α kan inducera resistens mot kemoterapi, strålbehandling och minska den totala överlevnaden i primära NSCLC-tumörer.

Administrering av kväveoxiddonatorer, såsom nitroglycerin, minskar tumörresistensen relaterad till hypoxi genom att inducera den direkta proteolysen av HIF-la. I tumörceller ökar syretrycket, ökat blodflöde, aktivering av p53 och apoptos har visat en synergistisk effekt med joniserande bestrålning i en experimentell modell. Enligt flera randomiserade fas II-studier kan tillägg av transdermalt nitroglycerin till vinorelbin- och cisplatinbehandling avsevärt förbättra OS och tiden till progression hos patienter med lokalt avancerad icke-småcellig lungcancer. Men i fas III visade tillägg av nitroglycerin till karboplatinbaserat ingen fördel i PFS, OS och hälsorelaterad livskvalitet (PMID: 26347110). Därför var syftet med denna studie att bedöma om tillägget av transdermalt NTG till standard WRBT-behandling bland NSCLC-patienter i stadium IV med BM, kunde ha en betydande inverkan på PFS och OS som primära slutpunkt och sjukdomskontrollfrekvens (DCR) och övergripande svarsfrekvens (ORR) som sekundära effektmått.

METODER Experimentell design Vi genomförde en klinisk fas II-studie med en parallell designstudie bland patienter som behandlades vid Instituto Nacional de Cancerología från januari 2014 till maj 2017. Medianuppföljningen var 18 månader. Patienter med histologiskt bekräftad NSCLC och dokumenterad BM definierad som närvaron av en eller flera intraaxiellt förstärkande lesioner på gadoliniumförstärkt hjärnmagnetisk resonanstomografi (MRT) inkluderades. Kandidatpatienter som genomgick strålkirurgi eller kirurgisk resektion exkluderades.

Provstorlek. Beräkningen av provstorleken uppskattades för en skillnad i ORR med två prover för NSCLC-patienter som fick WBRT plus TN. Även om vi i en av våra tidigare studier fann en skillnad på 40 % i ORR bland lokalt avancerade NSCLC-patienter 30, föredrar vi att vara mer konservativa i våra uppskattningar med hänsyn till våra olika studiepopulationer. Således utfördes våra provuppskattningsantaganden för en skillnad i ORR (delta) på 30 % mellan populationen (p1= 25 % vs p2= 65 %) med en studiekraft satt till 0,80 och det dubbelsidiga typ I-felet (alfa) ) sattes till 0,05. Därför är det uppskattade urvalet 108 (54 per grupp). Vi lägger också till 5 % extra patienter för att förhindra eventuell förlust av patienter på grund av sjukdomens fortskridande.

Slutpunkter. Det primära resultatet var övergripande svarsfrekvens (ORR); Sekundära effektmått var sjukdomskontrollfrekvens (DCR), intrakraniell progressionsfri överlevnad (ICPFS) och total överlevnad (OS). Det radiografiska svaret utvärderades av två oberoende blindade radiologer enligt Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) riktlinje version 1.1 genom att jämföra bilderna före och efter behandling. Varje tumörprogression inom fältet eller uppkomsten av nya maligna lesioner betecknade progressiv sjukdom. ORR definierades som summan av fullständigt och partiellt svar, medan DCR definierades som summan av ORR och stabil sjukdom. För PFS definierades tiden till händelse och beräknades från datumet för randomisering till radiografisk sjukdomsprogression, behandlingsavbrott på grund av antingen oacceptabel toxicitetsdöd av någon orsak. För OS definierades tid till händelse som tiden från randomisering till dödsfall av någon orsak eller förlust till uppföljning. Observationer för patienter som inte upplevde händelsen censurerades vid patientspecifik senaste uppföljning. Slutligen utvärderades behandlingstoxicitet med CTCAE-kriterier.

Interventionstilldelning och informerat samtycke Patienterna randomiserades 1:1 och fördelades till antingen kontrollarmen som fick helhjärna strålbehandling (WBRT) (30 Gy i 10 fraktioner, under 10 dagars behandling) eller experimentarmen som fick WBRT och tillägget 36 mg transdermalt nitroglycerin (TN) med frisättning av 10 mg på 24 timmar, i 24 timmar med 12 timmars vilointervall (för att undvika mättnad av receptorer). Alla patienter undertecknade det informerade samtyckesbrevet, före något förfarande. Projektet godkändes av den lokala vetenskapliga och bioetiska kommittén (nummer). Ytterligare information finns på clinicaltrials.gov (NCT¿?). Patienterna fick kemoterapi (CT) platinabaserad eller TKI beroende på mutationsstatus.

Responsbedömning BM dokumenterades bland alla patienter vid NSCLC-diagnos och stadieindelning genom antingen datortomografi (CT) av huvudet gadoliniumförstärkt hjärnmagnetisk resonanstomografi (MRT) vid baslinjen. Därefter genomgick alla patienter en MRT före behandling och i slutet av behandlingen (median 15 dagar). Bildstudierna utfördes i en Signa HDxt 1.5 T-skanner (GE Healthcare). De inkluderar konventionella sekvenser i flera plan, T1, T2, T2 Flair, Echo gradient, Diffusion, volymetrisk insamling i axiellt plan T1 Spoiled Gradient återkallad (SPGR), utan kontrast och efter detta (Gadolinium). Cerebral perfusion utvärderades genom eko-planar sekvens med följande parametrar: multifas (25 - 45 faser) med en förvärvstid på 1:10, med ett PSI på 5 och en flödeshastighet på 5; med en volym av 15 ml gadolinium (+) 20 ml saltlösning med en hastighet av 5 ml/sekund.

Det radiografiska svaret av intrakraniella tumörer utvärderades av två blinda och oberoende blindade radioonkologer (MY & FM) enligt Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) guideline version 1.1 genom att jämföra de intrakraniella bilderna före och efter behandling [15 ]. Varje tumörprogression inom fältet eller uppkomsten av nya maligna lesioner betecknade progressiv sjukdom. Objektiv respons definierades som summan av komplett och partiell respons.

DNA-extraktionsbiopsier togs med hjälp av CT-styrd tru-cut eller bronkoskopi och analyserades av patologiavdelningen för deras histologiska diagnos och neoplastisk cellularitetskvantifiering (>50 %); de bäddades senare in i paraffin tills de bearbetades för DNA-extraktion. Genomiskt DNA extraherades från områdena av paraffinglas med användning av en standardprocedur och ett QIAamp DNA FFPE-vävnadskit (TMQIAGEN), enligt tillverkarens instruktioner.

Bestämning av EGFR och KRAS mutationsstatus EGFR exon 19, exon 20 och exon 21 genmutationer detekterades med hjälp av Therascreen RGQ PCR kit (TMQIAGEN, Scorpions ARMS method), som kombinerar både ARMS och Scorpions teknologier för att detektera mutationerna i realtid polymeraskedjereaktioner (PCR). Realtids-PCR utfördes med en Rotor-Gene Q 5plex HRM (TMQIAGEN), enligt tillverkarens instruktioner.

Statistisk analys Kontinuerliga variabler sammanfattades som aritmetiska medelvärden eller medianer, med standardavvikelse eller interkvartilintervall för beskrivande ändamål enligt normal datafördelning bedömd med hjälp av Shapiro-Swilk-testet. Under tiden sammanfattades kategoriska variabler som frekvenser och procentsatser. För dikotoma resultat (t.ex. objektiv svarsfrekvens (ORR), sjukdomskontrollfrekvens (DCR), procentandelen (incidensgrad) och 95 % CI presenteras. Slutledningsjämförelser gjordes med hjälp av T-testet eller tvåvägs ANOVA för kontinuerliga variabler och med antingen Mann-Whitney U-test eller Kruskall-Wallis-test, i enlighet med datadistributionen och ett antal grupper. χ2-testet eller Fishers exakta test användes för att bedöma den statistiska signifikansen för kategoriska variabler. För att ta itu med effekten av behandling av sekundära utfall (t.ex. OS, ICPFS) utförde vi univariat överlevnadsanalys. Tid till händelse uppskattades med Kaplan-Meier-metoden och jämförelser mellan undergrupperna analyserades med hjälp av log-rank test. För analys av överlevnadskurvan dikotomiserades alla variabler enligt deras median. Efter att vi utfört en framåt stegvis multivariabel Cox-regressionsmodell och riskkvoter (HR) beräknades tillsammans med deras motsvarande 95% CI som ett mått på association. Statistiskt och kliniskt signifikanta och borderline-signifikanta variabler (p <.10) inkluderades för justeringen i den multivariata Cox-regressionsmodellen. Avsevärt plottades Kaplan-Meir-kurvor. Statistisk signifikans bestämdes som P <0,05 med användning av ett tvåsidigt test. Stata programvara version 14 användes för alla statistiska analyser.