Gastrointestinal mikrobiom och respons på immunterapi vid metastaserad malign melanom

Denna prospektiva, icke-randomiserade kliniska studie utvärderar det prognostiska och prediktiva värdet av gastrointestinal mikrobiom hos patienter med metastaserad malign melanom som behandlas med immuncheckpointhämmare (PD-1-hämmare och CTLA-4-hämmare) i första linjens behandling. Även om immunterapi har förbättrat överlevnaden vid metastaserad melanom, förblir kliniska utfall heterogena och en betydande andel patienter upplever immunsystemrelaterade biverkningar, pseudoprogression eller hyperprogression. Identifiering av biomarkörer som förutspår respons och toxicitet förblir kliniskt viktigt.

Magentarmkanalen innehåller en hög koncentration av mikrober och lymfoid vävnad, och immunsystemet och mikrobiomet existerar i nära samspel. Gastrointestinala mikrobiomet påverkar systemiska immunsvar genom cytokinproduktion och reglering av T-cellaktivitet. Tidigare studier tyder på att mikrobiomsammansättning och diversitet kan vara associerat med total överlevnad (OS), progressionsfri överlevnad (PFS) och behandlingsrespons hos patienter som får immuncheckpointhämmare. Antibiotikainducerad dysbios har associerats med minskad effekt av immunterapi, och fekal mikrobiomtransplantation har visat potential att övervinna resistens mot PD-1-hämmare.

Det primära syftet med denna studie är att fastställa om den dominerande sammansättningen av gastrointestinal mikrobiom är associerad med objektiv respons på PD-1- och CTLA-4-hämmare hos patienter med metastaserad malign melanom, bedömd enligt iRECIST-kriterier. Den primära hypotesen är att en specifik mikrobiomprofil är associerad med behandlingsrespons och progressionsfri överlevnad (PFS).

Sekundära mål inkluderar utvärdering av sambandet mellan mikrobiomsammansättning och immunsystemrelaterade biverkningar, sjukdomsprogression under behandling, och perifera blodimmuncellpopulationer (CD3+, CD4+, CD8+, CD4/CD8-kvot och makrofager).

Totalt 132 patienter behandlade med första linjens immuncheckpointhämmare vid Onkologiska kliniken i Ljubljana mellan mars 2022 och mars 2024 inkluderades. Kliniska data samlades in i anonymiserad form och inkluderar kön, ålder, diagnosdatum, prestandastatus vid behandlingsstart, laboratorieparametrar (inklusive LDH och S100), melanomlokalisering, BRAF-status, behandlingslängd, radiologisk respons och immunsystemrelaterade biverkningar.

Förutom standardbehandling genomgick deltagarna studie-specifik biologisk provinsamling enligt en förutbestämd tidsplan. Avföringsprover samlades in före behandlingsstart, vid vecka 12 (+2 veckor) och vecka 28 (+2 veckor), vid misstänkt progression/hyperprogression och vid förekomst av immunsystemrelaterade biverkningar. Om deltagare fick antibiotikabehandling sköts avföringsinsamling upp och utfördes tre veckor efter avslutad antibiotikabehandling. Prover analyserades vid Biotekniska fakulteten, Ljubljanas universitet med hjälp av amplikon-sekvensering av 16S rRNA med Illumina 16S/ITS Nextera tvåstegs-PCR och MiSeq 2×300-teknologi. Bioinformatiska och statistiska analyser utfördes med UPARSE-pipelinen, Silva NR SSU- och LTP SSU-databaser, Mothur-programpaketet och R-paketet Phyloseq.

Perifera venösa blodprover samlades in upp till fyra veckor före behandlingsstart, vid vecka 12 (+2 veckor) och vecka 28 (+2 veckor), vid misstänkt progression/hyperprogression och vid förekomst av immunsystemrelaterade biverkningar. Ytterligare blodprover analyserades vid Cytologiavdelningen, Onkologiska kliniken i Ljubljana med hjälp av flödescytometri för att bestämma immuncellpopulationer, inklusive CD3+, CD4+, CD8+, CD4/CD8-kvot och makrofager. Prover analyserades med FACSCanto 10 och FACSDiva-programvara.

Radiologisk utvärdering utfördes med PET/CT eller CT-trippel (huvud, bröst, buk) inom fyra veckor före behandlingsstart och vid vecka 12 (+2 veckor) och vecka 28 (+2 veckor). Ytterligare bildtagning utfördes vid misstänkt progression eller baserat på klinisk bedömning. Behandlingsrespons utvärderades enligt iRECIST-kriterier och kategoriserades som komplett respons (CR), partiell respons (PR), stabil sjukdom (SD) eller progressiv sjukdom (PD). Pseudoprogression definierades som tillfällig radiologisk progression utan klinisk försämring följt av efterföljande minskning av tumörbörda.