Effekten av reducerat bleomycin vid elektrokemoterapibehandling (BLESS)

Introduktion

Elektroporation Elektroporation är en metod där cellen utsätts för ett yttre elektriskt fält vilket resulterar i ökad permeabilitet av cellmembranet [1]. Elektroporering används för att introducera läkemedel i celler, utan att påverka intracellulära organeller eller cellviabilitet. Genom att inducera detta svar kan läkemedel som normalt är icke-permeanta, t.ex. hydrofil kemoterapi såsom bleomycin, kommer in i cellen genom diffusion vilket förstärker den cytotoxiska effekten [2, 3]. Kombinationen av elektroporation och kemoterapi är känd som elektrokemoterapi (ECT). Appliceringen av de elektriska pulserna orsakar vasokonstriktion, vilket inducerar läkemedelsinneslutning på grund av minskat blodflöde - detta kallas kärllåsningen [4, 5]. Dessutom har elektroporation även en kärlstörande effekt, i kombination med kemoterapi [4]. ECT skadar tumörens kärl vilket leder till ytterligare en kaskad av tumörcellsdöd på grund av brist på syre, näringsämnen och ackumulering av avfallsprodukter [5]. Dessa vaskulära förändringar är mer förlängda i tumörer än i normal vävnad [6].

Elektrokemoterapi ECT är en kombination av kemoterapi och elektroporation, där elektriska pulser administreras till en tumör efter intravenös eller intratumoral injektion av kemoterapi. ECT har visat sig vara effektivt vid behandling av kutana maligniteter och är etablerad som standardbehandling för kutana primära och sekundära hudtumörer och sårbildande maligna sår [7, 8]. ECT används ofta som engångsbehandling, men kan upprepas vid behov.

Bleomycin är det valda läkemedlet för ECT; den har låg toxicitet för normala celler och den största ökningen i effektivitet efter elektroporering, vilket förstärker den cytotoxiska effekten med en faktor 300 till 5 000 [9]. ECT utförs i allmän eller lokalbedövning beroende på tumörens placering och storlek. Patientpreferens och institutionell praxis beaktas också [8].

Bleomycin är ett antineoplastiskt läkemedel som härrör från Streptomyces verticillus och används vid behandling av en mängd olika maligniteter, såsom lymfom och testikelcancer [11]. Bleomycin genererar enkel- och dubbelsträngade DNA-brott, det vill säga en bleomycinmolekyl kan orsaka 10-15 DNA-strängbrott [12]. På grund av dess hydrofila natur är inträdet av bleomycin i celler begränsad och sker via en endocytotisk process [13]. Bleomycin orsakar celldöd på två sätt, beroende på vilka doser som används: 1) om en lägre mängd bleomycin används (tusentals bleomycinmolekyler) stannar cellen i G2-M-fasen, förstoras och blir flerkärniga och dör långsamt av nekros; 2) om en större mängd används (miljoner bleomycinmolekyler), dödar pseudo-apoptos cellen inom några minuter [12, 14].

Nyligen har det visats att disackariddelen av bleomycin underlättar upptaget av cancerceller. Det föreslås att uppregleringen av receptorer associerade med förbättrad glykolys i tumörceller kan vara orsaken till att bleomycin riktar in sig på tumörceller selektivt [51].

Bleomycin bryts ned av ett enzym - bleomycinhydrolas - som finns i olika normala vävnader [11]. En lägre koncentration av detta enzym finns i hud och lungor, vilket kan leda till ökade skador i dessa organ [15, 16]. Den danska läkemedelsstyrelsen (DMA) anger i sin produktsammanfattning att hälften av patienterna som får bleomycin upplever hudskador (erytem, ​​hyperpigmentering, strior eller ömhet) och en tiondel får lungreaktioner med en minoritet (1%) som dör av lungfibros. [15]. Vissa studier har observerat att risken för att utveckla lungtoxicitet från bleomycin ökar med ålder, läkemedelsdos och samtidig syrgasbehandling och thoraxstrålbehandling [16].

Eftersom skador är förknippade med ackumulerande bleomycindos är det önskvärt att undersöka om dosen kan reduceras för att minimera risken för skador och bibehålla samma effekt. Detta kan också göra det möjligt för vissa icke berättigade sköra patienter att bli berättigade till ECT-behandling, t.ex. lungcancerpatienter med högre risk att utveckla lungtoxicitet.

Kutana maligniteter En betydande andel av cancerpatienterna utvecklar kutana metastaser (~10%) som ofta blir vätskande, blödande eller luktande [17, 18]. Således kan metastaserna påverka patienternas livskvalitet [19, 49]. Hudmetastaser påverkar patienter negativt, det vill säga självkänsla, kroppsuppfattning och sexualitet med känslor kopplade till frustration och förlust av makt [21, 22]. De flesta cancerpatienter får kemoterapi eller immunterapi, men vissa cancerformer svarar inte på dessa standardbehandlingar [23]. ECT kan användas för sådana cancerformer som förbättrar palliation och livskvalitet [3, 24]. De vanligaste kutana metastaserna härstammar från bröstcancer och förekommer i bröstregionen, men kan uppstå var som helst på kroppen och härröra från de flesta cancertyper [20]. De kutana maligniteterna kan variera i storlek från några millimeter till mycket stora och kan vara fokala eller omfattande.

Klinisk erfarenhet av elektrokemoterapi År 1993 publicerade Belehradek och kollegor den första kliniska prövningen av ECT med bleomycin på 8 patienter, vilket tyder på att behandlingen tolererades väl av patienterna och med ett kliniskt fullständigt ryktesvar på 57 % [25]. År 2003 granskade Gothelf och kollegor de 11 kliniska prövningarna som genomfördes mellan 1993 och 2001, med totalt 96 patienter med 411 tumörer/metastaser behandlade med olika metoder [26]. Det totala svaret (OR) varierade mellan 15 % och 100 %. För de 11 ECT-studierna som undersökte bleomycin och ECT-behandling på kutana maligniteter har OR varit mellan 22 % och 100 %. Tre studier sticker ut, med en OR på 22 %, 28 % respektive 45 % [27-29]. Studien av Domenge från 1996, var en av de första studierna som genomfördes på ECT och omfattade endast sju patienter [27]. I studierna av Matthiessen och Kreuter inkluderades större tumörer (>3 cm). Det är välkänt att tumörens storlek påverkar svaret på ECT-behandlingen [29]. När man exkluderar dessa studier varierar OR från 58 % till 100 %. Den största ECT-bleomycinstudien av Clover och kollegor från 2020 inkluderade 987 patienter med 2 483 tumörer [30] och visade att olika tumörer har olika yttersta randområden; till exempel visar basalcellscancer (BCC) och Kaposis sarkom (KS) den högsta OR med 96 % respektive 98 %; medan bröstcancermetastaser, malignt melanom (MM) och skivepitelcancer (SCC) har lägre svar på 77 %, 82 % respektive 80 %. Denna studie observerade också en effekt av tumörstorleken på det totala tumörsvaret. De högsta svarsfrekvenserna observerades i små tumörer (<3 cm). I små hudmetastaser (<2 cm) observerades ingen signifikant ELLER-skillnad mellan intravenös och intratumoral administrering av bleomycin, men för större hudmetastaser (>2 cm) var OR signifikant (p<0,05) högre vid intravenös administrering (57% vs. 48%) [30]. Således kommer vår studie att stratifieras efter tumör/metastasstorlek.

Klinisk erfarenhet av reducerat bleomycin År 1996 använde en av de första kliniska ECT-bleomycinstudierna med sex patienter en bleomycindos på 10 000 IE/m2 [31] (se tabell 1), eftersom medicinska och kirurgiska onkologer trodde att en dos på 22 700 IE/m2 m2 - som användes i de första kliniska försöken - var för hög. Detta är den enda studien som använder denna dos och från 1998 användes standarddosen på 15 000 IE/m2 i de flesta studier.

Under 2016 publicerades en fallrapport om en patient som fick ECT med bleomycin med 50 % reducerad dos (7 500 IE/m2) på grund av nedsatt njurfunktion. I detta fall observerades ett fullständigt tumörsvar [32].

Från 2013 till 2016 identifierade Rotunno via databasen International Network for Sharing Practices on Electrochemotherapy (InspECT) 57 patienter behandlade med ECT och reducerat bleomycin (7 500, 10 000 eller 13 500 IE/m2) [33] på grund av t.ex. nedsatt njurfunktion och hög, nedsatt funktion. åldras. Reducerat bleomycin visade liknande tumörsvar som en standard dos av bleomycin (15 000 IE/m2), med en OR på 64 % till 82 %. Således föreslog författarna till studien att reducerade bleomycindoser kunde vara lika effektiva som standardbehandlingen - särskilt hos patienter med nedsatt njurfunktion eller patienter som är berättigade till flera ECT-cykler. Man drog slutsatsen att ytterligare forskning behövs för att hitta en personlig bleomycindos [33].

Under 2018 och 2021 drog två studier slutsatsen att en reducerad dos av bleomycin är ett genomförbart behandlingsalternativ för äldre patienter, med lika effekt som standarddosbehandling (ELLER 87 % till 100 %) och bör betraktas som en behandling hos patienter med samsjuklighet [ 34, 35]. Dessutom, i en studie av Groselj et al. från 2018 föreslogs att det kosmetiska resultatet förbättrades med användning av en reducerad dos bleomycin jämfört med standarddosen på grund av kortare läkning och mindre utveckling av fibrös ärrbildande vävnad [36].

Skäl för 50 % bleomycinreduktion i denna studie:

Baserat på tidigare litteratur [32-36] finner vi det realistiskt att minska bleomycindosen med 50 % och ändå få ett tillräckligt övergripande tumörsvar efter ECT-behandling. Av tidseffektivitetsskäl har vi i denna studie beslutat att undersöka en 50 % reducerad dos av bleomycin endast. Randomisering till flera bleomycindosnivåer skulle därefter resultera i ett behov av en betydande ökning av antalet inkluderade patienter och/eller remitterande sjukhusavdelningar, vilket skulle vara tidskrävande och svårt att genomföra inom en hanterbar tidsram.

Metoder Studiedesign Studiens design som en non-inferioritetsstudie och är en parallell tvåarmad dubbelblind randomiserad klinisk prövning, där patienterna stratifieras på grund av storleken på deras största kutana tumör (≤ 3 cm eller > 3 cm) och därefter randomiserad (1:1) för att få en standarddos bleomycin eller en 50 % reducerad dos bleomycin.

Blindning görs genom att apoteket blandar den tilldelade dosregimen efter randomisering, både patienter och behandlande personal blir blinda för bleomycindosen. Avblindning kommer att utföras enligt proceduren vid behov. Avblindning av alla resultat kommer att ske efter sista patientens utvärdering av primär endpoint.

Studien kommer att genomföras vid två centra i Danmark: På avdelningen för klinisk onkologi och palliativ vård, Sjællands universitetssjukhus, Roskilde och på onkologisk avdelning, Köpenhamns universitetssjukhus, Herlev Gentofte Hospital. Den treåriga studieperioden förväntas starta i oktober 2024.

Studiepopulation Patienter kommer att remitteras från onkologiska avdelningar och måste informeras om behandlingsalternativ. Det ska utvärderas om patienten kommer att ha nytta av behandlingen, givet tumörens/tumörernas lokalisering och storlek, patientens allmäntillstånd och förväntade överlevnad. Syftet, eventuella risker och fördelar bör diskuteras i samarbete med patienten.

Indikationer för att delta i denna prövning inkluderar:

• Biopsi verifierade kutana maligniteter av någon histologi, som är symtomatiska på grund av blödning, sårbildning, sipprar, lukt eller smärta
• Primär hudcancer, inklusive återkommande tumörer, där andra behandlingsmetoder har misslyckats, är inte möjliga eller inte lämpliga
• Patienter som får systematisk antineoplastisk behandling, men där kutana metastaser fortskrider eller inte svarar trots tillfredsställande svar på systemisk terapi i inre organ
• Patientens preferens för elektrokemoterapi, efter att andra behandlingsmöjligheter har förklarats noggrant för patienten. För behörighetskriterier, se avsnittet om behörighetskriterier.

Undersökning före behandling och smärtbehandling:

Förbehandlingsundersökningen kommer att utföras upp till en månad före ingreppet och kommer att omfatta diagnos av primär tumör, TNM-klassificering (tumör, nod och metastasering) och tidigare antineoplastiska behandlingar. Vid tidigare behandlingar ska det noteras vilka knölar som har behandlats med vilken behandling. Strålbehandlingsfält eller andra lokala behandlingar ska anges om knölar utsatts för detta. Dessutom kommer bedömning av sjukdomshistoria, tidigare problem med anestesi, eventuell annan relevant sjukdomshistoria, kombination med andra behandlingar och förekomst av symtom att noteras. En fysisk undersökning med klinisk bedömning av tumören, lokalisering och tillgänglighet av elektroporation kommer att göras. Alla kutana tumörer hos patienten kommer att behandlas, men maximalt sju tumörer per patient kommer att registreras och följas över tid, och endast en tumör kommer att väljas ut för vävnadsbiopsier.

Dessutom kommer bedömning av prestationsstatus att utföras och redan existerande smärtproblem kommer att undersökas för att skapa en smärthanteringsplan.

Behandlingsdag Anestesi Eftersom detta är en studie som inkluderar behandling med intravenös bleomycin kommer deltagarna i de flesta fall att få generell anestesi, administrerad enligt institutionella riktlinjer eller standardoperationsprocedurer [52]. I de fall lokalbedövningsmedel är att föredra kan detta även användas och administreras enligt institutionella riktlinjer.

Bleomycindos Bleomycin är det godkända kemoterapeutiska läkemedlet för användning i ECT och kommer att användas enligt marknadsföringstillståndet i denna prövning.

För att beräkna kroppsytan (BSA) kommer patienternas längd att noteras och deras vikt mätas. Patienterna kommer att få antingen en standarddos av bleomycin (15 000 IE/m2 BSA) eller en dos reducerad med 50 % (7 500 IE/m2 BSA) intravenöst. Bleomycin infunderas under en kort tid (2-5 minuter) och 8 minuter efter avslutad infusion har läkemedlet diffunderat in i tumörvävnader och härefter kan de elektriska pulserna appliceras.

Tillämpade elektriska pulser De elektriska pulserna kommer att administreras 8 minuter efter bleomycininfusion. Det är viktigt att hela tumörvolymen med omgivande vävnad behandlas med elektroporering, så en marginal på 3 mm runt tumören ingår i behandlingen.

För elektroporering använder vi Cliniporator (modell EPS02, IGEA, Carpi, Italien), fyrkantsvågspulsgenerator, som levererar en serie av åtta på varandra följande pulser på 0,1 ms vardera med en amplitud på 1 kV/cm och en frekvens på 1 Hz. Elektroderna kommer att väljas enligt standardoperationsprocedurerna [8], beroende på tumörens storlek och anatomiska placering.

Alla tumörer kommer att behandlas, men maximalt sju tumörer per patient kommer att följas och endast en tumör kommer att väljas ut för vävnadsbiopsier.

Biologiska prover Två biopsier från normal hud som omger tumören kommer att tas: en före bleomycininfusion och en 8 minuter efter bleomycininfusion. Fem biopsier kommer att samlas in från varje patient från en av tumörerna, vid tidpunkterna; före bleomycininfusion, 2, 4, 6 och 8 minuter efter bleomycininfusion. En ytterligare tumörbiopsi kommer att samlas in före bleomycininfusion för histologisk analys, denna biopsi kommer (valfritt för patienten) att upprepas efter ett år. Biopsierna kommer att innehålla 3 mm vävnad per biopsi och maximalt 0,75 ml.

Sex blodprover kommer att samlas in vid förutbestämda tidpunkter på behandlingsdagen (före bleomycininfusion, 5, 10, 20, 30 och 40 minuter efter administrering av bleomycin.

Blodet och biopsierna (förutom de som är gjorda för histologisk analys) kommer att analyseras vid institutionen för vetenskap och miljö vid Roskilde universitet i enlighet med mängden bleomycin. Här kommer HPLC-maskinen att användas för att detektera Alla blodprover kommer att lagras i en samlad biobank belägen på Region Zealand Biobank godkänd av det danska dataskyddsverket.

Uppföljning Obligatoriska uppföljningar sker vid 2 veckor, 3 månader och 12 månader. Valfria uppföljningskonsultationer kommer att vara möjliga 30, 60, 120 och 180 dagar efter ECT-behandling. Nödvändigheten av dessa valfria konsultationer kommer att bestämmas av läkaren och patienten.

Varje måltumörstorlek kommer att bedömas med en linjal och dokumenteras med fotografier före behandling och vid alla uppföljningskonsultationer. Efter 3 månader och 12 månader kommer utvärdering av sårläkning och ärrbildning att nås av tre oberoende observatörer (1 plastikkirurg, 1 onkolog och 1 forskarassistent) med hjälp av Vancouver Scar Scale och Patient and Observer Scar Assessment Scale. Dessutom kommer livskvalitet EORTC-enkäter att utföras. Vid alla uppföljningskonsultationer kommer smärta från tumörerna och biverkningar att mätas.

För primära och sekundära effektmått, se de relevanta avsnitten.

Metoder som används för att utvärdera livskvalitet Patienter kommer att bli ombedda att svara på frågeformuläret från European Organization for Research and Treatment of Cancer (EORTC) QLQ-C30 vid månad 0, 3 och 12. Detta frågeformulär är utvecklat för att bedöma cancerpatienters livskvalitet.

Dessutom kommer 16 patienter att delta i en kvalitativ intervju vid baslinjen och vid månad 3 om de ger separat samtycke. Detta för att lära sig om patienternas erfarenheter av behandling och för att bedöma ECT-behandlingens inverkan på livskvaliteten. I denna studie kan kvalitativa intervjuer avslöja bekymmer och prioriteringar som skiljer cancerpatienter med kutan malignitet från andra patienter och därigenom bidra till att tillräckligt fånga patientens upplevelse [38]. För att samla in patientupplevelser väljs semistrukturerad intervju eftersom den ger forskaren friheten att undersöka intervjupersonen att utveckla eller följa en ny undersökningslinje som introduceras av vad intervjupersonen säger.

Provstorlek:

Detta är en non-inferiority-studie, där det primära effektmåttet är att jämföra det totala svaret på tumörnivå tre månader efter ECT-behandling med två olika doser bleomycin. Lämplig provstorlek beräknas för att bestämma det minsta antalet tumörer som behöver behandlas i denna studie för att ha en tillräcklig statistisk styrka som visar att halvering av dosen av bleomycin inte är sämre än standarddosen.

För att beräkna urvalsstorleken använde vi formeln för non-inferiority-studie med kontinuerliga data [37]. Standardavvikelsen härleddes från 55 studier från 1996 - 2021 som utforskade elektrokomterapi med intravenöst bleomycin i olika tumörhistologier [38]. Vi antog en acceptabel skillnad i svarsfrekvens på 10 %. Signifikansnivån var satt till 0,05 med 80 % effekt. Baserat på resultaten från fem tidigare studier, där det observerades ett avhopp på 16 % [30, 39-42], uppskattade vi försiktigt ett avhopp till 20 %. Detta ledde till slutsatsen att 110 tumörer behövde behandlas i denna studie. Förutse ett genomsnitt av cirka 2 tumörer per patient som ska utvärderas, som observerats i tidigare litteratur [30], planerar vi att registrera 55 patienter.

Rekrytering Patienter kommer att rekryteras från fyra avdelningar: avdelningen för klinisk onkologi och palliativ vård och avdelningen för plastik- och bröstkirurgi vid Själlands universitetssjukhus Roskilde, respektive avdelningen för onkologi och avdelningen för plastikkirurgi vid Herlev Hospital. Patienter som är berättigade till behandling kan remitteras från andra avdelningar i hela Danmark.

Slut på prövningen Studien kommer att avslutas när 55 patienter har registrerats, har fått ECT och den sista patienten har slutfört sin sista schemalagda uppföljning (12 månader efter ECT).