Cetuximab v záchovném protokolu lokoregionálně pokročilých karcinomů hlavy a krku: první klinické zkušenosti a možnosti výzkumu v oblasti predikce účinnosti této léčby

Souhrn

Zavedení inhibitorů EGFR do klinické praxe znamená v onkologické léčbě velký posun. U karcinomů hlavy a krku prokázaly účinnost extracelulární inhibitory, z nichž je v ČR registrován pouze cetuximab v kombinaci s vysokodávkovanou radioterapií v indikaci lokoregionálně pokročilých onemocnění. Cílená léčba u nich představuje vzhledem ke své nižší toxicitě účelnou alternativu standardní chemoradioterapie. Současně se zaváděním EGFR inhibitorů do praxe se celosvětově rozvíjí i výzkum prediktivních markerů, které by v budoucnosti mohly pomoci s výběrem vhodných pacientů k této léčbě.

Klíčová slova:
karcinom hlavy a krku, cílená léčba, EGFR inhibitor, cetuximab, EGFR mutace, prediktivní marker.

ÚVOD

Cílená léčba v záchovném protokolu

Přes 90 % maligních nádorů hlavy a krku představují spinocelulární karcinomy (HNSCC), které jsou diagnostikovány v převážné většině případů až v pokročilých stadiích. Cílem záchovného protokolu je volba takového terapeutického režimu, který zachová funkci postiženého orgánu. Jeho nejběžnější formou je radioterapie, která se kombinuje s chemoterapií. Nevýhodou chemoterapie je však její nedostatek selektivity a toxicita. V posledních letech se díky velkému pokroku ve výzkumu molekulární biologie nádorů zaměřila pozornost na léčebné využití specifických inhibitorů signální soustavy nádorové buňky, se kterými je spojena významně nižší toxicita ve srovnání s klasickými cytostatiky. Do metod této tzv. cílené terapie se zařazují inhibitory EGFR (receptoru pro edpidermální růstový faktor), jejichž vazba je možná na extracelulární nebo intracelulární úrovni. Intracelulárně působí nízkomolekulární inhibitory, extracelulární doménu receptoru blokují monoklonální protilátky. Monoklonální protilátky se vážou na extracelulární doménu s vyšší afinitou než endogenní ligandy (kompetitivní inhibice) a způsobují „down-regulaci“ receptoru. Na rozdíl od intracelulárních inhibitorů mají kromě blokády receptoru i schopnost aktivace na protilátkách závislé buněčné cytotoxicity (ADCC, antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity), zaměřené proti nádorovým buňkám, na které jsou protilátky navázány. Tato odpověď je zprostředkována tzv. přirozenými zabíječi (NK, natural killer cells) (9). U extracelulárních inhibitorů se tedy ve výsledku sčítá účinek přímé inhibice EGFR signální cesty s aktivací imunitního systému proti nádoru. Historicky první generace zkoušených monoklonálních protilátek (mAbs) byla u myší. K jejich využití v terapii nedošlo vzhledem k vysoké imunogenitě. Lidská reakce proti myším antigenům (HAMA, human anti-mouse antibody response) (3) probíhala pod obrazem alergické reakce až anafylaktického šoku. Do klinické praxe se proto dostaly pouze chimérické protilátky, tedy rekombinantní IgG lidské – myší a následně generace plně humanizovaných protilátek. Ze sledovaných přípravků se z EGFR inhibitorů nejvíce osvědčila monoklonální protilátka cetuximab, která je již i u nás registrována do léčby I. linie lokoregionálně pokročilých HNSCC. Užívá se v kombinaci s radioterapií, se kterou vykazuje supraaditivní terapeutický efekt. Tato kombinace se v současné době ukázala být účelnou alternativou chemoradioterapie/radioterapie. Cetuximab lze použít i ve II. linii při selhání standardní léčby, v této indikaci se však u nás zatím nepoužívá. Mezi přednosti EGFR inhibitorů ve srovnání s chemoterapií patří především nižší systémová toxicita, tedy možnost podání pacientům, u kterých by vzhledem k interním interkurencím nemohla být chemoterapie indikována. Cetuximab nemá na rozdíl od cytostatik toxický vliv na důležité vnitřní orgány jako jsou ledviny, játra, srdce, jeho orgánová toxicita je nízká, intersticiální penumonitida se vyskytuje méně jak u 0,5 % nemocných. Častěji se vyskytují alergické reakce a dermatologická toxicita ve formě akné až exfoliativní dermatitidy, nejčastěji na obličeji a hrudníku. Nižší celková toxicita je v indikaci HNSCC velkou výhodou, neboť mnoho pacientů s těmito nádory se nachází ve stavu, neumožňujícím podání chemoterapie. Cílená léčba představuje vzhledem ke své nižší orgánové toxicitě nejen účelnou alternativu u pacientů s kontraindikací chemoterapie, ale dle metaanalýzy různých zahraničních studií dokonce i její účinnější variantu (probíhají i randomizované studie, na jejich výsledky se však teprve čeká).

EGFR

Receptor pro epidermální růstový faktor (Epidermal Growth Factor Receptor – EGFR, HER1, erbB1) patří do rodiny transmembránových receptorů pro růstové faktory erB/HER, kam dále patří HER2 (HER2/neu, erbB2), HER3 (erbB3) a HER4 (erbB4) (2). Receptor má extracelulární doménu, určenou pro vazbu ligandu, a intracelulární doménu, která svojí tyrosinkinázovou aktivitou zprostředkovává přenos signálu do buňky. EGFR signalizace způsobuje u nádorů aktivaci buněčného dělení, inhibici apoptózy, aktivaci angiogeneze, metastazování, ale i rezistenci na radioterapii, chemoterapii a hormonální léčbu. Mezi hlavní kaskády přenašečů EGFR signální cestou patří RAS/RAF/MAPK (mitogen-activated protein kinase) aktivující proliferaci buněk, STAT (signal tranducers and activators of transcription) a PI3K (phosphatidylinositol 3-kinase)/Akt s vlivem na přežívání buněk (13). V souvislosti s výzkumem tohoto receptoru ve vztahu k prognóze karcinomů hlavy a krku byly sledovány mutace v EGFR signální cestě (mutace k-ras genu, EGFRvIII, amplifikace EGFR genu aj.) (7), zvýšená exprese TGF alfa s EGFR, ale také heterodimerizace EGFR s HER2, při které dochází ke zvýšení vazebné afinity přirozených ligandů a stabilizaci a recyklaci heterodimerů. Všechny výše uvedené možnosti vedou k aberantní zesílené EGFR signalizaci, a tím k negativní prognóze onemocnění. EGFR se stal specifickým terčem cílené léčby nejen vzhledem ke svému významnému postavení v kancerogenezi, ale i kvůli prokázané overexpresi u mnoha typů nádorů (karcinomy hlavy a krku, kolorekta, plic, prsu, pankreatu, prostaty, ovarií, močového měchýře aj.) (6), nejčastěji je zvýšená exprese udávána právě u HNSCC (dle mnoha zdrojů v 80-100 % případů).

Klinické zkušenosti s cílenou léčbou u HNSCC

Na našem pracovišti je zavedený protokol konkomitantní kombinace cetuximabu s vysokodávkovanou radioterapií, který je používán u pacientů s nepředléčenými lokoregionálně pokročilými karcinomy ORL oblasti v inoperabilním stadiu onemocnění bez detekovatelných vzdálených metastáz. Do jara 2008 jsme za období 2 let zhodnotili celkem 8 pacientů (do terapie jich však máme nyní zahrnuto více). Soubor byl ve věkovém rozmezí 43-79 let, jednalo se o lokoregionálně pokročilé inoperabilní spinocelulární karcinomy hypofaryngu, orofaryngu, laryngu, v jednom případě dokonce o duplexní tumor hypofaryngu a orofaryngu. U těchto případů představuje cílená léčba účelnou alternativu chemoradioterapie/radioterapie. Cetuximab (Erbitux^®) se aplikuje ve formě nitrožilní infuze 1x týdně standardně v počtu 8 dávek. Radioterapii lze s cetuximabem s dobrým efektem kombinovat ve standardním nebo alterovaném režimu (1). U alterovaných režimů (hyperfrakcionace, konkomitantní boost) byla sice prokázána lepší účinnost, ale také vyšší intenzita lokálních nežádoucích účinků léčby. U prvního našeho pacienta (rozsáhlý hypofaryngo-laryngeální karcinom cT4a N2b M0) byl volen konkomitantní boost, tento pacient je již 2 roky úspěšně v kompletní remisi, avšak s následkem stenózy polykacích cest. Z toho důvodu byla u dalších pacientů volena standardní frakcionace, která se v konkomitantním protokolu s cetuximabem osvědčila svojí dostatečnou účinností při nižší lokální toxicitě. Při dosažení kompletní remise v místě primárního tumoru je součástí záchovného protokolu, podobně jako u chemoradioterapie, provedení krčních blokových disekcí. U některých pacientů, u kterých bylo dosaženo kompletní remise i v místě regionálních metastáz a současně by jejich věk nebo interní interkurence znamenaly vysoké riziko pro celkovou anestezii, bylo od blokové disekce upuštěno; i tito pacienti jsou však nyní dispenzarizováni bez známek recidivy onemocnění. Nejčastějším vedlejším efektem je kožní akneformní vyrážka, která však mizí po ukončení léčby a její intenzita podle mnoha studií predikuje dobrou účinnost cetuximabu.

Je samozřejmé, že nyní ještě nemůžeme u našeho souboru provést statistické zhodnocení efektivnosti kombinace cetuximab s radioterapií u HNSCC vzhledem k malému počtu případů a krátké době jejich sledování, avšak dosavadní vlastní zkušenosti s dobrou účinností i mnohé povzbuzující výsledky zahraničních studií jsou pro nás pozitivní motivací k zahrnutí dalších pacientů do této léčby. Do budoucna plánujeme rovněž sledování mutací v EGFR signální cestě nádorových buněk ve vztahu k odpovědi na cetuximab, neboť jsme si vědomi, že dobře zvolená predikce může významně zlepšit a zefektivnit výsledky léčby.

Predikce účinnosti inhibitorů EGFR

Výzkumy v oblasti EGFR jsou zaměřeny nejen na jeho využití jako cíle protinádorové léčby, ale i na jeho prediktivní význam. Relativní nevýhodou všech přípravků cílené léčby je jejich vysoká finanční nákladnost. U každého pacienta je nutné zvažovat účelnost vynaložených nákladů. Z toho důvodu se velká pozornost zaměřila na hledání prediktivních markerů, které by pomohly vybrat pouze ty pacienty, kteří mají předpoklad dobré odpovědi na cílenou léčbu. Prediktivní faktory lze obecně rozdělit na pozitivní a negativní podle toho, zda-li předpovídají dobrou odpověď anebo naopak rezistenci na volenou léčbu. Důležitou skutečností v souvislosti s léčbou monoklonálními protilátkami bylo zjištění, že neexistuje přímá úměra mezi intenzitou exprese EGFR a terapeutickou odpovědí. I u nádorů s velmi nízkým stupněm exprese byla opakovaně zaznamenána velmi dobrá účinnost, proto bylo u HNSCC upuštěno od individuálního stanovování intenzity exprese EGFR v nádorových buňkách ve smyslu zařazovacího kritéria pacientů do této léčby. S imunohistochemickou detekcí je navíc spojeno relativně vysoké procento falešně negativních výsledků, což může být způsobeno mnoha faktory (heterogenitou exprese EGFR v rámci nádoru nebo času, degradací receptoru ve starším vzorku, hodnotícím patologem aj.). O predikci terapeutické odpovědi či rezistence se stále vedou diskuse, pozornost je zaměřena na nejrůznější molekulárně-genetické markery.

Negativní prediktivní markery

V souvislosti s mechanismem rezistence na inhibitory EGFR se předpokládá konstitutivní aktivace signální cesty nezávisle na EGFR a přítomnost určitých genetických aberací, způsobujících dysregulaci buněčného cyklu. Negativní prediktivní markery lze pro přehlednost rozdělit do několika následujících skupin:

Konstitutivní aktivace intracelulárních přenašečů v EGFR signální cestě

Sledována je především aktivující mutace genu k-ras, která je typická pro kuřáky. Mutace k-ras je jednou z aktivujících mutací v EGFR signální cestě a byla u ní v mnoha preklinických i klinických studiích prokázána snížená odpověď na extra i intracelulární inhibitory. Vzhledem k jejímu nezanedbatelnému výskytu u kolorektálních karcinomů se v současné době pro tento druh nádorů zavádí detekce k-ras mutace do praxe. U HNSCC se mutace k-ras vyskytuje u menšího počtu případů, procento jejího výskytu je různé v závislosti na ORL sublokalizaci nádoru. Další zajímavou mutací v souvislosti s rezistencí na EGFR inhibitory je např. aktivující mutace STAT-3 (8).

Ztráta vazebného místa EGFR inhibitorů

Mutace EGFRvIII je nalézána pouze u nádorových buněk a jedná se o variantu EGFR, které chybí extracelulární doména a nemůže se na něj proto navázat ani ligand ani extracelulární inhibitor. EGFRvIII má schopnost aktivace i bez navázání ligandu. U HNSCC byla při přítomnosti EGFRvIII prokázána rezistence na monoklonální protilátky i snížená odpověď na cisplatinu (10).

Aktivace na EGFR nezávislé angiogenezi tumoru

Bylo zjištěno, že zvýšená exprese VEGF (vaskulární růstový endotelový faktor, který představuje jeden z markerů angiogeneze) může být u spinocelulárních karcinomů spojena se získanou rezistencí na cetuximab (12).

Alterovaná aktivace alternativních tyrosinkinázových receptorů, které obcházejí EGFR

Některé tyrosinkinázové receptory, konkrétně IGF1R, VEGFR nebo PDGFR, hrají podobnou úlohu v kancerogenezi jako EGFR, a proto mohou za určitých podmínek funkci tohoto receptoru nahradit.

Pozitivní prediktivní markery

Pozitivní odpověď může být, především u intracelulárních inhibitorů, přímo úměrná EGFR dependenci nádorů, tedy přítomnosti určitých aktivujících alterací v EGFR signální cestě (které ukazují na klíčový význam EGFR v kancerogenezi těchto nádorů). Typickým příkladem jsou mutace tyrosinkinázové domény EGFR exonu 19 a 21, které byly vysledovány především u nekuřáků a v souvislosti s léčbou intracelulárními inhibitory byl opakovaně potvrzen jejich pozitivně prediktivní význam. Pro léčbu HNSCC se zdá slibná amplifikace EGFR genu, při jejíž přítomnosti byla v mnoha studiích potvrzena pozitivní odpověď na intra i extracelulární inhibitory u různých typů nádorů, včetně HNSCC (4). V této souvislosti je třeba se zmínit, že neexistuje jednoznačný názor na vztah mezi genovou amplifikací a overexpresí EGFR. Zvýšenou expresi EGFR mohou dle některých studií ovlivnit i další faktory (5), což je zajímavý rozdíl oproti HER2/neu, kde je nález overexprese receptoru přímo úměrný amplifikaci jeho genu (u inhibitorů HER2/neu v rámci léčby karcinomů prsu je již stanovování prediktivních markerů standardem a tento postup se zde ukázal jako vysoce efektivní) (11).

Klinické markery

Pro predikci účinnosti cílené léčby jsou důležité nejen výše popsané laboratorní, ale i určité klinické markery. Obecně lepší terapeutická odpověď na všechny inhibitiry EGFR je podobně jako u standardní protinádorové terapie zjišťována u nekuřáků. V souvislosti s léčbou intracelulárními inhibitory je kromě toho lepší účinek pozorován u asijské populace a u žen, což nejspíše souvisí s vyšším výskytem specifických aktivujících mutací a současným nižším výskytem markerů rezistence, jako je např. mutace k-ras. V neposlední řadě je často uváděná přímá souvislost intenzity kožních nežádoucích účinků s pozitivní terapeutickou odpovědí.

ZÁVĚR

Cetuximab, který je v rámci cílené léčby jako jediný zaregistrován do léčby první linie karcinomů hlavy a krku, prokázal v kombinaci s radioterapií u lokoregionálně pokročilých onemocnění dobrou účinnost. Cetuximab prokázal efekt i po selhání klasické chemoterapie, proto jeho další, avšak spíše paliativní indikací, mohou být recidivující/metastatické formy onemocnění. Celosvětově se ukazuje, že inhibitory EGFR nejsou vhodné plošně pro celou populaci a že markery dobré odpovědi nebo naopak rezistence je třeba hledat především na úrovni genetických alterací signální soustavy nádorových buněk. Snahy o predikci chování maligního onemocnění na molekulárně-genetické úrovni by mohly v blízké budoucnosti znamenat důležitý krok nejen k individualizaci onkologické terapie, ale také by měly přispět k vyšší účelnosti vynaložených prostředků.

MUDr. Jarmila Neuwirthová

Klinika otorinolaryngologie LF MU

a FN u sv. Anny

Pekařská 53

656 91 Brno

Došlo 3. 9. 2008