Tumörheterogenitet i diffust stort B-cellslymfom i relation till CNS-involvering och cellfritt DNA

Endast cirka 60 % av patienterna med diffust stort B-cellslymfom (DLBCL) botas med standardkemo- och immunterapi, med R-CHOP (Rituximab, cyklofosfamid, doxorubicinhydroklorid, oncovin, prednison).

Tidig och mer exakt identifiering av patienter med ogynnsam prognos efter R-CHOP kommer att göra det möjligt för läkaren att hitta patienter som behöver andra behandlingsstrategier. Nya prediktiva biomarkörer behövs för att förutsäga effekten av behandling på individnivå.

En del av patienterna har, eller utvecklar, lymfompåverkan i det centrala nervsystemet (CNS) och denna grupp har ett särskilt dystert resultat. Identifiering av patienter med primär subklinisk eller senare manifest involvering av CNS kräver också nya och förbättrade diagnostiska metoder. För närvarande ingår ett antal kliniska parametrar i en CNS-IPI riskpoäng, som kan användas för att förutsäga risken för CNS-sjukdom. Denna poäng gör det möjligt för läkare att bestämma om patienter ska ha profylaktisk kemoterapi för att förhindra utveckling av CNS-sjukdom. Denna riskmodell är dock långt ifrån korrekt och effekten av profylaktisk behandling bygger på låg evidens.

DLBCL är en mycket heterogen sjukdom, vilket framgår av de 19 subtyperna och varianterna av stora B-cellslymfomdiagnoser som finns i WHO-klassificeringen av tumörer i hematopoetiska och lymfoida vävnader. Men cancern inom varje patient kännetecknas också av heterogenitet. Det faktum att olika lymfomceller kan samexistera i samma tumör har varit känt i decennier. Ett exempel på detta är transformation av indolent lymfom till en mer aggressiv lymfomsubtyp, ofta DLBCL där de två typerna av lymfomceller finns i samma lymfkörtel. Skillnader mellan cancercellerna i samma tumör kallas intratumörheterogenitet. Sådana skillnader kan hittas inom samma tumör såväl som vid rumsligt åtskilda platser (intertumörheterogenitet). Intratumörheterogenitet kan ha en viktig inverkan på det kliniska förloppet och svaret på behandlingen. I klinisk praxis är prognosen hos patienter med liknande kliniskt stadium och International Prognostic Index (IPI) poäng ofta varierande. Sådana skillnader kan tillskrivas både intra- och intertumörheterogenitet. Molekylär profilering (mutationer) i olika nodala och extra nodala platser inom samma patient har inte tidigare studerats i större kohorter av DLBCL-patienter (Inter-tumor heterogeneity).

Övervakning av cirkulerande cellfritt tumör-DNA (ctDNA) har potential att fungera som ett icke-invasivt verktyg för att mäta hela spektrumet av genetiska avvikelser som finns hos en enskild patient som ett alternativ till mer invasiva diagnostiska procedurer.

Klinisk presentation av DLBCL:

DLBCL är den vanligaste typen av lymfom och står för cirka 40 % av icke-Hodgkin-lymfom hos vuxna i Danmark (500 nya fall per år). DLBCL kan uppstå de novo eller från histologisk transformation av mer indolenta lymfom, oftast follikulärt lymfom (FL) och kronisk lymfatisk leukemi (KLL). DLBCL drabbar främst äldre patienter med en medianålder vid diagnos på nästan 70 år. Patienter kan uppträda med både nodal och extranodal involvering. Mer än en extranodal involvering är en negativ prognostisk faktor, och vissa platser är associerade med högre risk att ha eller utveckla CNS-engagemang (t. testiklar, binjurar, livmoder).

DLBCL karakteriseras som en kliniskt heterogen sjukdom med varierande utfall, men den är potentiellt botbar. R-CHOP är standardterapin för patienter med DLBCL. Den 5-åriga progressionsfria överlevnaden (PFS) är cirka 60 %. Mer än 30 % av patienterna som behandlas med R-CHOP svarar dock inte eller återfaller, och majoriteten av dessa patienter ger efter för sin sjukdom. Trots riskmodeller som International Prognostic Index (IPI) och CNS-IPI kan patienter med hög risk för behandlingsmisslyckande, återfall eller CNS-engagemang inte identifieras exakt av standardprognostiska faktorer. Därför är nya prognostiska faktorer och biomarkörer under utredning vid diagnos, för att bättre identifiera de högriskpatienter som kan dra nytta av en alternativ terapeutisk strategi.

Projektets mål och perspektiv:

Vår nuvarande förståelse av de molekylära mekanismerna förknippade med DLBCL-återfall är begränsad. Det är för närvarande oklart om klonal heterogenitet i primära tumörer spelar en roll vid DLBCL-återfall. Vår studie är baserad på hypotesen att divergerande subkloner ger upphov till återfallstumören i ett tidigt divergerande scenario. Detta scenario tyder på att flera divergerande kloner existerar vid diagnos förutom den som ger upphov till återfall. Således kan information om intratumörheterogenitet och klonal utveckling av sjukdomen ge en bättre förståelse av DLBCL och utveckling av prognostiska faktorer avseende identifiering av högrisk-DLBCL-patienter. Om tumören är heterogen, som studier av ctDNA har visat, kan den potentiellt förändra det kliniska vårdparadigmet. Det kan kanske förklara det varierande resultatet hos patienter med liknande klinisk presentation, eller varför vissa patienter utvecklar CNS-engagemang. Vidare kan kunskap om tumörheterogenitet vägleda läkaren i behandlingsval och protokollutveckling och därigenom förbättra utfallet för patienterna.

Om heterogenitet kunde detekteras i ctDNA skulle det kunna göras operativt och patienterna kunde undvika invasiva biopsiprocedurer. Den dynamiska utvecklingen av tumören skulle kanske också kunna övervakas av ctDNA avseende tumörbörda relaterad till interim och behandlingsslut PET-CT och behandlingsintensitet.

Nuvarande genomiska modeller i DLBCL är huvudsakligen baserade på enstaka tumörbiopsier. De hittar ett brett spektrum av mutationer mellan patienter. De enskilda tumörmodellerna kan underskatta den möjliga heterogeniteten mellan tumörställena hos den enskilda patienten. Dessutom är heterogenitet, data om mutationsutveckling och samband med CNS-engagemang i stort sett okända. Vårt upplägg kommer att göra det möjligt att klargöra heterogenitet inom den enskilda patienten och undersöka relationen till prognos och CNS-inblandning.

Huvudmålet med studien:

- Att identifiera mönstret och variationerna av mutationer i olika lymfomställen hos enskilda patienter

Sekundära mål:

• Att identifiera intertumörheterogenitet mellan nodala och extra nodala platser
• Att identifiera sambandet mellan intertumörheterogenitet och risk för CNS-inblandning
• Att identifiera klonal evolution och klonal relation mellan primärt tumörställe och tumör vid återfall
• Att utforska rollen av "vätskebiopsier" och ctDNA vid övervakning av intertumörheterogenitet
• För att identifiera heterogenitet mellan nodala platser och benmärgsbiopsi.
• Interpatientheterogenitet identifierad med vår lokala kliniska lymfompanel kan användas för att dela upp patienter enligt Wright-klassificeringen

Kliniska tester:

Projektet kommer att bestå av en retrospektiv studie och en observationell och klinisk studie.

5.1 Retrospektiv studie - kohort A - Specifika markörer hos patienter med DLBCL

Den första delen av den retrospektiva studien, kohort A, kommer att vara en studie av olika biopsier tagna från samma patient. Biopsierna från olika nodala och/eller extra nodala platser har antingen tagits samtidigt eller vid olika tidpunkter i behandlingsförloppet. Tidsperioden är 2015-2019.

Syftet med kohort A är att utforska biopsiproverna för olika ändamål:

• Biopsierna tagna vid olika tidpunkter: ger oss möjlighet att titta på klonal evolution över tid.
• Biopsierna, tagna samtidigt, men från olika platser: ger oss möjlighet att titta på intertumörheterogenitet hos en patient.

Resultaten från olika platser från samma patient kommer att jämföras och användas för att undergruppera patienten enligt Wright-algoritmen. Alla analyser kommer att utföras på paraffininbäddat biopsimaterial.

Retrospektiv studie - kohort B - Specifika markörer hos patienter med DLBCL och sekundär CNS-engagemang

I den retrospektiva studien - kohort B, utforskar forskarna heterogenitet och klonal evolution mellan CNS-lymfom och nodala/extra-nodala platser med hjälp av redan insamlade biopsier.

Utredarna kommer att titta på patienter med både systemisk sjukdom och involvering av det centrala nervsystemet.

Tidsperioden är: 2010-2019

Syftet med kohort B är att utforska biopsiproverna för olika ändamål:

• Biopsierna, tagna från olika platser (CNS vs systemiska) ger oss möjligheten att titta på intertumörheterogenitet och möjlig klonal evolution.
• Biopsierna tagna vid olika tidpunkter: ger oss möjlighet att titta på klonal evolution över tid

Genom att jämföra våra resultat från den retrospektiva kohorten A är syftet att eventuellt definiera särskilt viktiga mutationer som endast finns hos patienter vars sjukdom har spridit sig till det centrala nervsystemet. Kunskap om mutationer som kan predisponera för involvering av CNS skulle vara avgörande för att identifiera patienter med denna risk.

Resultaten från olika platser från samma patient kommer att jämföras och användas för att undergruppera patienten enligt Wright-algoritmen. Alla analyser kommer att utföras på paraffininbäddat biopsimaterial.

Prospektiv studie - kohort A och B - Heterogenitet inom lymfompatienter

Den prospektiva studien kommer att omfatta två olika kohorter:

S: DLBCL-patienter med lymfominblandning av flera nodala platser tillgängliga för biopsi och benmärg.

B: DLBCL-patienter med både nodala, extranodala platser tillgängliga för biopsi och benmärg.

Den prospektiva studien kommer att omfatta nydiagnostiserade patienter med DLBCL. Patienter kommer att inkluderas i antingen kohort A eller B i enlighet med lokaliseringen av sjukdomen som fastställts av PET-CT för att klargöra nodal vs extranodal involvering.

Kohort A - patienter med mer än ett nodalställe: Ytterligare en biopsi för klinisk utvärdering kommer att utföras från en annan plats än där den diagnostiska biopsien utfördes. Dessa biopsier kan utforska heterogeniteten inom patienten vid nodala platser.

Tillgängliga benmärgsbiopsier kommer att analyseras som en separat plats.

Kohort B - patienter med både nodala och extranodala platser: En biopsi för klinisk utvärdering kommer att utföras från en annan plats än den diagnostiska biopsien, vilket resulterar i en nodal och en extranodal biopsi. Dessa biopsier kommer att undersöka heterogeniteten mellan nodala och extranodala platser inom patienten.

Alla tillgängliga benmärgsbiopsier kommer att analyseras som en separat plats.