Blockerar TNF för att förstärka det ICI-beroende immunuppvaknandet vid melanom (ATPIC)

Projektets bakgrund och originalitet med hänsyn till den senaste tekniken

Trots de enorma banbrytande immunkontrollpunktshämmarna (ICI) såsom anti-PD-1 och anti-CTLA-4 för behandling av avancerade melanompatienter, svarar 60 % av dem inte eller återfaller inom 5 år efter behandlingsstart. Allvarliga immunrelaterade biverkningar (irAE) utlöses vid ICI-behandling, såsom kolit, som kan behandlas med hämmare (TNFi) av tumörnekrosfaktor alfa (TNF) såsom infliximab. Den farmakodynamiska effekten av TNFi på immunförsvaret och de kliniska svaren återstår att klargöra.

Även om TNF har identifierats som en löslig faktor som kan utlösa tumörnekros hos möss, visades den kroniska produktionen av TNF i tumörmikromiljön bidra till cancerprogression. Utredarna och andra har visat att denna cancerfrämjande egenskap bygger på flera mekanismer, inklusive immunflykt. Till exempel visade forskarna att TNF utlöser aktiveringsinducerad celldöd (AICD) i CD8 T-celler, vilket begränsar infiltrationen av CD8 T-celler i möss melanomtumörer. I musmodeller av melanom, bröst- och tjocktarmscancer förbättrar TNFi ICI (anti-PD-1, anti-CTLA-4) effektivitet och minskar svårighetsgraden av irAE som kolit. Därför främjar kombinationen av TNF-blockerande antikroppar mot ICI terapins effektivitet och tolerans in vivo.

Utredarnas opublicerade data visar att alla behandlingar främjade differentieringen av cirkulerande T-celler mot en effektorminnesfenotyp (data visas inte) mellan baslinje (före behandlingsinduktion, vecka 0 [W0]) och vecka 6 (W6) induktion efter behandling. De har också avsevärt 1- Bakgrund och originalitet i projektet med avseende på den senaste tekniken. Trots de enorma banbrytande immunkontrollpunktshämmarna (ICI) såsom anti-PD-1 och anti-CTLA-4 för behandling av avancerade melanompatienter 60 % av dem svarar inte eller återfaller inom 5 år efter behandlingsstart. Allvarliga immunrelaterade biverkningar (irAE) utlöses vid ICI-behandling, såsom kolit, som kan behandlas med hämmare (TNFi) av tumörnekrosfaktor alfa (TNF) såsom infliximab. Den farmakodynamiska effekten av TNFi på immunförsvaret och de kliniska svaren återstår att klargöra. Även om TNF har identifierats som en löslig faktor som kan utlösa tumörnekros hos möss, visades den kroniska produktionen av TNF i tumörmikromiljön bidra till cancerprogression. Utredarna och andra har visat att denna cancerfrämjande egenskap bygger på flera mekanismer, inklusive immunflykt. Till exempel visade forskarna att TNF utlöser aktiveringsinducerad celldöd (AICD) i CD8 T-celler, vilket begränsar infiltrationen av CD8 T-celler i möss melanomtumörer. I musmodeller av melanom, bröst- och tjocktarmscancer förbättrar TNFi ICI (anti-PD-1, anti-CTLA-4) effektivitet och minskar svårighetsgraden av irAE som kolit. Därför främjar kombinationen av TNF-blockerande antikroppar mot ICI terapins effektivitet och tolerans in vivo. Baserat på prekliniska studier genomförde utredarna två kliniska prövningar (TICIMEL och MELANFalpha) på patienter med avancerad melanom (stadium IIIc/IV) behandlade med ICI [anti-PD-1, nivolumab (nivo) + anti-CTLA-4, ipilimumab (ipi) )] i kombination (TICIMEL) eller inte (MELANFalpha) med TNFi [certolizumab (certo) eller infliximab (inflix)]. Medan inflix är en bivalent anti-TNF chimär IgG1 monoklonal antikropp, är certo ett monovalent PEGylerat Fab'-fragment av en humaniserad anti-TNF monoklonal. Alla patienter (dvs 92) har skrivits in mellan 2018 och 2021. TICIMEL (n=32) är en fas 1b klinisk prövning som syftar till att utvärdera säkerheten och tolerabiliteten vid samtidig administrering av ipi, nivo och TNFi (certo eller inflix). Utredarnas första data, som erhållits från 14 patienter, indikerar att båda triterapierna är säkra för människor, med en lovande hög svarsfrekvens i certo-kohorten. MELANFalpha (n=60) är en pilotstudie som syftar till att upptäcka prediktiva biomarkörer för respons/resistens mot ICI. Det visar särskilt att höga TNF-nivåer detekteras vid ipi/nivo-behandling i plasma från icke-responderare. Utredarnas opublicerade data visar att alla behandlingar främjade differentieringen av cirkulerande T-celler mot en effektorminnesfenotyp mellan baslinje (före behandlingsinduktion, vecka 0 [W0]) och vecka 6 (W6) induktion efter behandling. De ökade också signifikant andelen Th1 T-celler i patienternas blod. Dessa effekter förstärktes dock signifikant i certolizumab-kohorten jämfört med ipi/nivo. Följaktligen observerade utredarna ökade plasmakoncentrationer av IFN-gamma i certolizumab-kohorten. Proportioner av Th2, Th17 och Th1/17 T-celler påverkades inte signifikant av de tre behandlingsregimerna. Dessutom var TNFi-kombination med ICI associerad med ökade andelar av cirkulerande MART-1-specifika CD8 T-celler. Dessa celler uppvisade huvudsakligen en central/effektorminnesfenotyp och visar ökat uttryck av CXCR3 (Fig. 1D-F). Utredarna utförde CiteSeq encelliga RNA-sekvensering (scRNAseq) på mononukleära celler från perifert blod (PBMC) erhållna före (W0) och vid W6 från 4 patienter med avancerad melanom inskrivna i var och en av de 3 kohorterna. Tecken på aktivering och mognad av immunsvar var uppenbara hos alla patienter från TICIMEL, utom en, vid W6. Detta indikerar att TNFi osannolikt äventyrar immunförstärkningen som observerats hos patienter som behandlas med ipi/nivo. Dessutom visar forskarna i en musmelanommodell (B16Ova) där behandlingstillstånden efterliknar TICIMEL och MELANFalpha (alfaPD-1+alphaCTLA-4+/- TNFi [anti-mus-TNF, klon XT3.11]), att triterapin ökade frekvensen av totala tumörregressioner och total överlevnad, jämfört med biterapin. Möss, som botades efter triterapi, utvecklade minnesreaktioner mot melanom, vilket framgår av ett återutmaningsexperiment. Att förstå hur TNF-blockad ökar uppvaknandet av patienternas anti-melanomimmunsvar på ICI och hur egenskaperna hos TNFi differentiellt kan modulera dessa svar är avgörande för:

• (i) få en bättre förståelse för de cellulära och molekylära vägarna, som måste engageras för att övervinna några av de mekanismer som är ansvariga för ICI-resistens.
• (ii) identifiera nya och potentiellt bättre strategier för att främja dessa svar.
• (iii) identifiera patienter som kan ha störst nytta av sådana terapier.

Hypotes, huvudmål och slutpunkt(er) för projektet

Med tanke på utredarnas nyligen publicerade och opublicerade data, antar utredarna att TNF-blockad kan främja ICI-effekt hos patienter. Denna effekt kan emellertid påverkas av de strukturella egenskaperna hos det använda TNF-blockerande medlet. För att utvärdera denna hypotes kommer utredarna att jämföra de kliniska biologiska svaren från patienter från TICIMEL (ipi+nivo+certo eller inflix) och MELANFalpha (ipi+nivo, utan TNFi) kliniska prövningar. För att klargöra de molekylära mekanismerna genom vilka certo och inflix påverkar immunsvar olika, kommer forskarna att utföra ex vivo och in vivo experiment i samodlingssystem såväl som i en unik musmelanommodell.

Projektplan som beskriver metodiken och arbetet som ska utföras För att nå de primära och sekundära målen är förslaget uppdelat i tre huvudsakliga arbetsgrupper.

WP1: Att dechiffrera hur certolizumab och infliximab påverkar de ICI-beroende systemiska immunsvaren hos patienter med avancerad melanom.

WP2: För att analysera effekten TNFi har på ICI-beroende anti-melanom immunsvar i tumörer hos patienter med avancerad melanom. Utredarna utförde redan immunhistokemi (IHC) på formalinfixerade paraffininbäddade (FFPE) melanombiopsier från patienter inskrivna i den första delen av TICIMEL för att utvärdera de tumörinfiltrerande leukocyterna före och under behandlingen (CD3, CD8, CD4, FOXP3, CD68) ).

WP3: För att analysera effekten TNFi har på ICI-beroende anti-melanom immunsvar i samodlingsexperiment och i möss.