Tendenser inden for onkologiske fase 1-forsøg

Mere end 1.100 kræftlægemidler er p.t. under udvikling i USA [1], og antallet af nye lægemidler, der er under udvikling til behandling af kræft, stiger hvert år. Den biologiske forståelse for mekanismer, der driver kræft og interaktionen mellem kræft og immunsystemet, har ændret udviklingen af kræftlægemidler. Således har de onkologiske fase 1-forsøg, som til forskel fra mange andre fase 1-forsøg foretages med patienter, også ændret karakter. Fra at være studier af cytotoksiske farmaka, hvor den anbefalede dosis til fase 2-studierne var den højest tålte dosis, til nu at være studier af immunterapi eller targeteret behandling, hvor den maksimalt tålte dosis ofte ikke nås i fase 1-forsøget, og den anbefalede dosis til fase 2 er bestemt ud fra praktiske forhold og forskellige farmakodynamiske parametre. Således omfatter fase 1-forsøgene i stigende grad gentagne tumorbiopsier, blodprøver og til tider biopsier fra andre organer med henblik på at indsamle data til vurdering af farmakodynamik [2].

Traditionelt har udviklingen af antikræftlægemidler, inklusive targeterede behandlinger, været afgrænset til en specifik histologi (f.eks. brystkræft eller lungekræft). Da patienter med disse genetiske forandringer ofte kun udgør en lille population i den samlede histologiske gruppe, har det været nødvendigt med en anden tilgang til udvikling og afprøvning af lægemidler – også i de helt tidlige stadier af lægemiddelafprøvningen. Ofte kræves der også en specifik molekylær forandring for inklusion i både fase 1- og fase 2/3-studier. Der findes forskellige forsøgsdesign til undersøgelse af specifikke molekylære targets. Et af disse er det såkaldte basket-forsøg, som er et studie, hvor patienter med forskellige tumortyper, men alle med den samme mutation, inkluderes. Herved kan en større gruppe testes, og en evt. histologiafhængig effekt kan ligeledes afklares.

MÅLRETTET BEHANDLING

Der er i de senere år sket en ændring i tilgangen til onkologisk behandling fra en one size fits all-strategi til en personlig medicin-strategi. Ved personlig medicin forstås, at en behandling tilpasses den individuelle patient baseret på en lang række faktorer såsom specifikke genetiske faktorer og farmakokinetiske og fænotypiske risikoprofiler – herunder forventet restlevetid på baggrund af komorbiditet/skrøbelighed. I denne artikel vil vi fokusere på behandling rettet mod specifikke genetiske forandringer. Målrettet behandling anvendes allerede som standardbehandling ved flere kræfttyper: F.eks. gives der human epidermal vækstfaktorreceptor (HER)-2-rettet behandling til patienter med brystkræft og gastroøsofageal kræft, hvis tumoren har HER-2-amplifikation, bestemte tyrosinkinaseinhibitorer (TKI) anvendes ved fund af epidermal vækstfaktorreceptor-mutationer eller ALK- og ROS 1-translokationer i ikkesmå-cellet lungekræft (NSCLC) og BRAF/MEK-inhibitorer til patienter med BRAFV600E-muteret malignt melanom.

En udfordring ved målrettet behandling er, at den samme genetiske ændring ikke nødvendigvis er ensbetydende med samme effekt af den targeterede behandling på tværs af tumortyper. En sådanne histologiafhængig effekt ses ved behandling med BRAF-inhibitor ved BRAFV600E-mutationen. Denne mutation ses hyppigt ved malignt melanom, hvor der er meget høje responsrater ved enkeltstof-BRAF-hæmning, hvorimod dette ikke er tilfældet hos patienter med kolorektalkræft med BRAFV600E-mutation. De nyeste data tyder på, at denne primære resistens i kolorektalkræft kan brydes ved hæmning flere steder i MAPK-pathway’en [3].

Et basket-forsøg kan som tidligere anført netop også afsløre en histologiafhængig effekt. Dette blev set i SUMMIT-studiet, hvor over 140 patienter med ERBB2-muteret kræft blev behandlet med neratinib, der blandt andet hæmmer ERBB2. Effekten af den målrettede behandling var afhængig af både tumortype og mutationstype [4].

Omvendt er der set overbevisende effekt af larotrectinib og entrectinib hos patienter, der havde kræft med NTRK-fusion, hvor langvarigt og markant respons på larotrectinib blev fundet, uafhængigt af tumortype i et fase 1/2-studie, hvor man også har inkluderet patienter i Danmark [5]. På baggrund af disse resultater er larotrectinib godkendt i USA som behandling til kræft med NTRK-fusion, uafhængigt af tumortype.

Da det som beskrevet ofte drejer sig om sjældne mutationer – NTRK-fusion ses i under 1% af de mest almindelige og i op til 90% af de sjældnere kræfttyper [6] – er det tiltagende vigtigt med nationalt samarbejde for at identificere de rette patienter. På flere store kræftcentre i Danmark tilbydes patienter, for hvem der ikke er yderligere behandlingsmuligheder, inklusion i genomiske projekter, hvor en genomisk profilering af tumoren danner grundlag for en målrettet behandling og allokering af patienter til aktive protokoller. Resultaterne fra de genomiske analyser diskuteres i et nationalt tumorpanel med deltagelse af onkologer, patologer, molekylærbiologer og kliniske genetikere.

Derudover arbejdes der på et nationalt fase 2-studie for at beskrive effekten af kommercielt tilgængelige, målrettede antikræftlægemidler til patienter, hvis kræft har en relevant genetisk forandring, men uden for den godkendte indikation.

I forskningen fokuserer man desuden på forståelsen af resistensudvikling imod lægemidler samt udvikling af lægemidler, der bryder denne. Ved at foretage en rebiopsi af tumoren, når der opstår resistens, har man mulighed for at identificere erhvervede genetiske forandringer, der driver resistensen. Et godt eksempel herpå er førnævnte NTKR-inhibitorer, hvor der allerede nu er fase 1-studier med nyere NTKR-inhibitorer designet til at afhjælpe resistensmutationer [7].

På trods af fremskridtene inden for målrettet behandling og genomisk profilering er der fortsat udfordringer. Det er således kun ca. 20% af de patienter, der får foretaget genomisk tumorprofilering, som allokeres til målrettet behandling på baggrund af denne profil [8]. Det skyldes bl.a., at der fortsat ikke er udviklet målrettede behandlinger til nogle af de hyppigste mutationer (f.eks. TP53 og RAS). Herudover vil der i løbet af sygdoms- og behandlingsforløbet blive udviklet nye mutationer, som kan medføre resistens. Sidstnævnte kunne imødegås, ved at den genomiske profilering blev udført både tidligt i sygdomsforløbet og ved behandlingssvigt.

En yderligere udfordring ved behandling baseret på de genetiske forandringer fra en biopsi er, at der ses betydelig heterogenitet både inden for selve primærtumoren og fra primærtumoren til metastaser. Her kan genetisk profilering af cirkulerende tumor-DNA have en lovende rolle i den fremtidige fase 1-tilgang.

IMMUNTERAPI I FASE 1-FORSØG

Checkpointinhibitorer (CPI), der modulerer signaleringen i programmeret celledød-protein (PD)-ligand (L)1/PD-1 og cytotoksisk T-celleassocieret antigen 4, kan inducere et cytotoksisk T-cellerespons mod tumorceller. CPI har siden 2010 vundet indpas som standardbehandling hos bl.a. patienter med malignt melanom [9] og lungekræft [10]. Effekten af immunterapi er bl.a. betinget af immunsystemets evne til at opfatte kræftceller som fremmed væv og evne til at undgå udtrætning af et etableret immunrespons.

Forudsigelse af immunogenicitet

Effekten af CPI ved bl.a. lungekræft er afhængig af immunogeniciteten i tumoren bedømt ved f.eks. ekspressionen af PD-L1 i tumoren eller tumormutationsbyrden (TMB) [11], udtrykt som tumorspecifikke mutationer pr. megabasepar. Tumorspecifikke antigener kan opstå hyppigere i tumorer med høj TMB, og disse neoepitoper kan afstedkomme et potent immunrespons. Tumorer med lav immunogenictetet og/eller få tumorspecifikke mutationer har mindre sandsynlighed for at udløse et immunmedieret cytotoksisk respons. Således er behandling med nivolumab og ipilimumab til NSCLC med høj TMB allerede godkendt af FDA, og ligeledes har FDA godkendt pembrolizumab til mikrosatellitinstabile (MSI-H) og mismatch repair deficient (dMMR) tumorer uanset histologi [12], da MSI-H/dMMR-tumorer netop har et højt antal tumorspecifikke mutationer. P.t. afprøves immunterapi i et basket-forsøg hos patienter, der har tumorer med høj TMB.

Forudsigelse af neopepitopers affinitet til T-cellereceptoren kan på baggrund af den genomiske profil vurderes in silico og bidrage med yderligere data om immunogenicitet og i nogle tilfælde forudsige effekt af CPI-behandling, selv i tumorer, hvor standard-assays (PD-L1-ekspression, TMB) ikke ville tilsige en sådan effekt [13].

Modulering af flere akser og vedligehold af immunrespons

Solide tumorers mikromiljø kan have immunsuppressiv indflydelse på primært T-cellers proliferation og aktivering ved bl.a. cytokinsekretion, negativ metabolisk påvirkning af T-cellefunktionen og signalering via overfladeantigener. Omgåelse af T-celledepletering ved rekruttering af T-celler til tumor og samtidig stimulering af T-celleaktiviteten afprøves p.t. i flere protokoller, f.eks. i kombinationen af PD-L1-antistof og det bispecifikke antistof RO7122290. Antistoffet er designet til at aktivere immunsystemet, efter at det har bundet sig til fibroblastaktiveringsprotein, som primært er udtrykt på kræftassocierede fibroblaster [14]. Lymphocyte activation gene 3 (LAG-3)-protein er et overflademolekyle på T-celler, natural killer (NK)-celler, B-celler og dendritceller, og er en negativ regulator af T-celleaktivitet [15]. Blokade af LAG-3-protein i kombination med PD-1-blokade har vist antitumoraktivitet og afprøves i solide tumorer.

Indoleamin 2,3 dioxygenase 1 (IDO1), der er et enzym i tryptofanmetabolismen overudtrykt i kræftceller, nedregulerer immunrespons. IDO1-inhibitorer som monoterapi har ikke vist objektivt respons, men det afprøves fortsat i kombination med anti-PD-1-/anti-PD-L1-antistoffer [16].

T-cell immunoglobulin and mucin domain 3 (TIM-3) er udtrykt på T-celler, makrofager, dendrit- og NK-celler, der korrelerer med suppression af T-cellerespons og T-celledysfunktion i kroniske infektioner [17]. Et bispecifikt antistof mod TIM-3 og PD-1 afprøves i fase 1-studier til solide tumorer ligesom en lang række andre kostimulatoriske eller inhibitoriske receptorer targeteres i kombination med konventionel immunterapi i andre tidlige studier.

Øget immunogenicitet ved tillæg af konventionel behandling

Tillæg af anden, ofte konventionel, cytotoksisk behandling kan øge antigenpræsentationen, inducere frisættelse af kostimulatoriske cytokiner og ændre mikrotumormiljøet i ellers immunologisk set »kolde tumorer« og dermed øge sandsynligheden for cytotoksisk respons ved CPI-behandling [18].

Poly-ADP-ribosepolymerase (PARP)-inhibitorer har cytotoksisk effekt i kræft med defekt DNA-reparation, hvilket ses ved f.eks. somatiske mutationer eller germ line-mutationer i BRCA, PTEN eller ATM pga. øget DNA-skade. DNA-skaden kan medføre en synergistisk effekt af anti-PD-L1-antistoffer, dels pga. øget inflammation, dels pga. opregulering af PD-L1-ekspression på tumorceller [19]. Kombinationen af anti-PD-L1-antistof og PARP-inhibitor afprøves i solide tumorer både med og uden defekter i DNA-reparation.

T-celle-bispecifikke antistoffer

T-celle-bispecifikke antistoffer har 2-3 variable regioner, der binder til dels et antigen på tumoren og dels et antigen på T-cellerne, typisk den kostimulerende receptor CD3. Målet med denne klasse af lægemidler er typisk at binde til antigen på tumorceller og rekruttere og aktivere cytotoksiske T-celler med henblik på celledrab. To lægemidler bestående af T-celle-bispecifikke antistoffer er godkendt af FDA til behandling af kræft, blinatumomab og catumaxomab.

Blinatumomab er et bispecifikt antistof, der er godkendt til behandling af B-celle-precursor-akut lymfoblastisk leukæmi (ALL). Det binder dels til CD19 på ALL-blastceller dels CD3. Således rekrutteres og aktiveres cytotoksiske T-celler og hjælper-T-celler til CD19-specifikt celledrab [20].

Catumaxomab har en lignende virkningsmekanisme, men binder i stedet for CD19 til epitelialt celleadhæsionsmolekyle (EpCAM), som findes i varierende grad på en lang række adenokarcinomer, og til CD3 på T-celler. I fase 1-studiet af catumaxomab som intravenøs behandling var der betydende leverpåvirkning [21], hvilket formodes at være en såkaldt on-target off-tumour-effekt, hvilket vil sige, at bivirkningen er fremkaldt af binding af catumaxomab til EpCAM (target), men på ikkemaligne celler.

Bivirkninger af T-celle-bispecifikke antistoffer er primært drevet af cytokinfrigivelse og on-target off-tumour-effekt af antistoffer. Bivirkninger i forbindelse med cytokinfrigivelse (CRS) kan være relativt svære og omfatter bl.a. hypotension, hypoksi, feber, kulderystelser og ændret sensorium. CRS er håndterbart, hvis personalet har erfaring med behandling af det. On-target off-tumour-bivirkninger kan være dosislimiterende og standse udviklingen af lægemidlet, såfremt man ikke kan opnå en dosis, der er høj nok til at opnå den ønskede antitumor effekt.

Flere T-celle-bispecifikke antistoffer er under udvikling bl.a. målrettet karcinoembryonalt antigen, som findes i flere kræftformer, herunder kolorektalkræft [22]. P.t. pågår der afprøvning i kombination med kendt immunterapi målrettet PD-L1.

ANTISTOF-LÆGEMIDDELKONJUNGATER

Antistof-lægemiddelkonjugater (ADC’er) er en unik klasse af antikræftlægemidler, hvor et kemoterapeutisk middel kobles til et antistof, der specifikt er målrettet en bestemt tumormarkør og dermed designet til selektivt at levere kemoterapeutiske midler direkte til tumorer. Det aktive stof frigives til tumorcellerne efter binding, og derved er målet ligeledes at begrænse påvirkningen af normalvæv. Der findes kun få godkendte ADC’er på markedet, og til behandling af solide tumorer er kun ado-trastuzumab emtansin godkendt til HER-2-positiv brystkræft.

ADC’er består af tre hovedkomponenter: et monoklonalt antistof, der er målrettet et specifikt antigen – ideelt et, der kun findes på tumorceller og dermed sikrer en selektiv targetering, et cytotoksisk middel (payload) og en kemisk linker, som forbinder antistoffet og payload [23]. Det er afgørende, at linkeren er stabil for at forhindre for tidlig frigivelse af den cytotoksiske payload i cirkulationen og sikre en maksimal koncentration af lægemidlet i tumorvæv og minimal toksicitet i påvirkningen af normalvæv.

Selvom der på nuværende tidspunkt kun eksisterer enkelte godkendte ADC’er på markedet, er der adskillige både anden- og tredjegenerations-ADC’er i klinisk afprøvning i fase 1- og 2-forsøg til behandling af såvel solide tumorer som hæmatologiske lidelser [24] (Tabel 1).

KONKLUSION

Udviklingen inden for tidlige kliniske onkologiske forsøg går fra at være studier med forskellige former for cytotoksisk behandling til at være målrettede behandlinger, hvor patienter udvælges på baggrund af molekylærbiologiske analyser, og studier af immunaktiverende behandling. Studiedesign og patientselektion bliver tiltagende komplekst, men det forventes, at chancerne for effekt for den enkelte patient allerede ved de tidlige kliniske forsøg øges. Fremtiden vil formodentlig bringe adskillige nye og mere præcise målrettede behandlinger samt bedre forståelsen for mekanismer i resistensudvikling. Desuden forventes det, at en bredere forståelse for mekanismerne bag effekten af immunterapi samt nye målrettede former for immunterapi kan føre til, at flere patienter på længere sigt vil kunne have gavn af immunterapi.

Korrespondance: Kristoffer Staal Rohrberg.

E-mail: kristoffer.staal.rohrberg@regionh.dk

Antaget: 10. september 2019

Publiceret på Ugeskriftet.dk: 14. oktober 2019

Interessekonflikter: Forfatternes ICMJE-formularer er tilgængelige sammen med artiklen på Ugeskriftet.dk

Taksigelse: Ulrik Lassen, Onkologisk Klinik, Rigshospitalet, takkes for råd, vejledning og støtte. Desuden har Ulrik Lassen gennem mange år været drivkraften bag Fase 1 enheden på Rigshospitalet.

Litteratur: Findes i artiklen publiceret på Ugeskriftet.dk