Visualisatie van een VEGF-gerichte fluorescente tracer in endeldarmkanker tijdens flexibele near-infrarood fluorescentie endoscopie;Een gecentraliseerd haalbaarheidsonderzoek

Per jaar worden meer dan 3500 mensen in Nederland gediagnostiseerd met
endeldarmkanker. Bij een deel van de patiënten met een gevorderde vorm van
endeldarmkanker is de kans groot dat de tumor terug komt of dat er uitzaaiingen
ontstaan. Om de behandeling van endeldarmkanker te verbeteren, is persoonlijke
tumor-gerichte therapie veelbelovend. Om een specifiek tumor-gericht medicijn
uit te kiezen is het echter nodig om te weten welke eigenschappen een tumor tot
expressie brengt. Molecular imaging is een manier om tumor specifieke
eigenschappen te visualiseren.

In het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG) is een tracer ontwikkeld
die molecular imaging mogelijk maakt. Bevacizumab is gelabeld aan een
fluorescente stof (IRDye800CW): Bevacizumab-IRDye800CW. Deze tracer wordt reeds
succesvol gebruikt in onderzoeksverband bij patiënten met borstkanker
(NL37479.042.11), waar het borstkanker fluorescent laat oplichten. De tracer
bindt specifiek aan Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), een eiwit dat
naast borstkanker ook vaak verhoogd tot expressie komt in darmkanker. Om de
tracer in endeldarmkanker te visualiseren is onlangs een fluorescentie- en
optoakoestische endoscoop ontwikkeld. Een preklinische studie laat zien dat de
fluorescentie endoscoop erg sensitief is voor het detecteren en karakteriseren
van humane colorectale tumoren in combinatie met Bevacizumab-IRDye800CW. De
endoscoop geeft fluorescentie videobeelden van zeer hoge resolutie. De
optoakoestische endoscoop is ontwikkeld om de tracer in diepere lagen van de
tumor en mogelijk lymfeklieren te detecteren.

In dit onderzoek wordt bekeken of fluorescentie- en optoakoestische endoscopie
in combinatie met de tracer Bevacizumab-IRDye800CW in staat is om de mate (en
eventuele heterogeniteit) van VEGF expressie in endeldarmkanker te visualiseren
en mogelijk te kwantificeren. In de toekomst kan deze techniek mogelijk inzicht
geven welk patiënt baat kan hebben bij een anti-VEGF (tumor specifieke)
therapie. Bovendien kan molecular imaging mogelijk bijdragen aan de respons
evaluatie tijdens en na chemotherapie. Daarnaast wordt vlak vóór de operatie
(na neoadjuvant chemoradiotherapie) gekeken of er nog tumorweefsel aanwezig is
en of dit fluorescent licht geeft.

Het primaire doel van het onderzoek is het bepalen van de sensitiviteit van de
tracer Bevacizumab-IRDye800CW, voor de identificatie van VEGF-expressie en
heterogeniteit in endeldarmkanker, gemeten door een nieuw ontwikkelde
near-infrared fluorescentie endoscoop. Dit wordt gemeten voor aanvang en in een
vroeg tijdstip tijdens de behandeling met neoadjuvante chemoradiotherapie, om
zo patiënten te kunnen identificeren die in toekomstige studies mogelijk een
voordeel kunnen hebben van het toevoegen van VEGF-gerichte medicijnen.

De secundaire doelen zijn:
- het bepalen van de correlatie tussen bevacizumab-IRDye800CW opname en VEGF
expressie
- het bepalen van de correlatie tussen VEGF expressie, bepaald door
bevacizumab-IRDye800CW opname, en pathologisch complete respons (data verzameld
in de RAPIDO studie)
- het bepalen van de mogelijkheden van optoakoestische endoscopie om
bevacizumab-IRDye800CW in diepere gebieden (tot 2 cm) in de tumor te meten.

Dit onderzoek is een niet-gerandomiseerd, niet-geblindeerd, prospectieve,
gecentraliseerde haalbaarheidsstudie, waarin patiënten worden geÏncludeerd met
lokaal uitgebreid endeldarmkanker die neoadjuvant behandeld gaan worden met
chemoradiotherapie. Patiënten mogen geïncludeerd zijn in de RAPIDO studie waar
zij gerandomiseerd worden tussen controle arm A (standaardbehandeling:
radiotherapie (25-28 keer 1.8-2 Gy) plus capecitabine (dag 1-38 1650 mg/m2))
en experimentele arm B (experimentele behandeling: radiotherapie (5 x 5 Gy) en
6 kuren neoadjuvante chemotherapie met oxaliplatin (q 3w 130 mg/m2) en
capecitabine (dag 1-14 elke kuur 2000 mg/m2)).

In deze studie ondergaan patiënten 2 keer fluorescentie endoscopie: voor de
start en van hun chemoradiotherapie en vlak voor de operatie. De nieuw
ontwikkelde tracer Bevacizumab-IRDye800CW wordt intraveneus geïnjecteerd (4,5mg
opgelost in 5ml). Vervolgens worden de patiënten een uur lang geobserveerd,
waarna zij weer naar huis gaan. Twee dagen na de tracerinjectie komen zij terug
voor fluorescentie endoscopie waarbij zij een half uur voor de procedure een
fosfaatklysma krijgen. Tijdens de procedure wordt de fluorescentie endoscoop
geïntroduceerd in het rectum, waarbij de tumor en eventuele fluorescentie
gevisualiseerd wordt. De mate van fluorescentie wordt gemeten met MDSFR/SFF
spectroscopie. Distaal van de tumor, op 6 uur, wordt een standaard klinische
tattooage geplaatst zodat een identieke visualisatie tijdens de tweede
endoscopie procedure mogelijk is. Wanneer er een homogene traceropname wordt
gezien, zullen er 4 biopten van de tumor worden genomen. Bij een heterogene
traceropname zullen 4 biopten per gebied worden genomen, tot een maximum van 4
gebieden. Daarnaast wordt bij iedere patiënt 4 biopten van gezond rectum
epitheel proximaal van de tumor genomen (indien de tumor niet te passeren is,
zullen de biopten distaal worden genomen). De biopten dienen voor ex vivo
analyses, zoals immunohistochemie, RNA, DNA en eiwitbepalingen.
Optioneel ondergaan patiënten aansluitend aan de fluorescentie endoscopie
optoakoestische endoscopie om de traceropname in dieper gelegen gebieden van de
tumor te visualiseren.

Patiënten geïncludeerd in deze studie krijgen bevacizumab-IRDye800CW in tracer dosering (4,5 mg in 5 ml) intraveneous toegediend en worden gedurende 1 uur geobserveerd. Twee dagen later ondergaan zijn fluorescentie sigmoidoscopie met MDSFR/SFF spectroscopie met biopten en optioneel optoakoestische endoscopie. De tracerinjectie en endoscopieprocedure ondergaan zij 2 keer.

Belasting en risico:
In deze studie zullen veiligheidsaspecten van het intraveneous gebruik van
bevacizumab-IRDye800CW worden verzameld en geevalueerd. Op basis van
preklinische experimenten, toxiciteit studies, klinische ervaring met de eerste
5 borstkanker patiënten (NL37479.042.11) en het feit dat er 2x een lage,
niet-therapeutische dosering wordt gegeven, worden er geen nadelige effecten
verwacht van de tracer. Een mogelijke bijwerking na tracertoediening is een
verhoogde bloeddruk. De afspraak voor tracer toediening duurt in totaal één
uur; patiënten worden na injectie een uur geobserveerd.

In dit protocol ondergaan patiënten fluorescentie endoscopie, waarbij gekeken
wordt of de tumor licht geeft. Deze procedure is vergelijkbaar met een
standaard klinische sigmoidoscopie met vooraf een fosfaatklysma. De risico's
verbonden aan deze procedure zijn vergelijkbaar met de minimale risico's
verbonden aan een sigmoïdoscopie. Kleine, oppervlakkige biopsieën zullen worden
genomen. Deze biopsieën geven een klein risico op bloedverlies, wat doorgaans
spontaan ophoudt met bloeden. Mocht dit in een zeldzaam geval niet gebeuren,
dan kan de scopiërende MDL-arts coaguleren of een clip plaatsen. De
fluorescentie endoscopie procedure zal ongeveer 20 minuten duren. MDSFR/SFF
spectroscopie, waarbij een fiber probe tegen het weefsel wordt gezet om de mate
van fluorescentie te meten, brengt geen grote risico's met zich mee. Optioneel
ondergaan patiënten optoakoestische endoscopie direct aansluitend aan de
fluorescentie endoscopie, waarbij bevacizumab-IRDye800CW in diepere gebieden
van de tumor wordt afgebeeld. Deze procedure zal 10 minuten duren.

De tijdsinvestering van de patiënten wordt als acceptabel ingeschat. Twee keer
tracerinjectie van elk 1 uur, 2 keer endoscopie waarvan het totale bezoek
ongeveer 2 uur duurt.

Voordelen:
De patiënten worden behandeld volgens de standaard klinische richtlijnen of
volgens het RAPIDO studie protocol. Deze studie met fluorescentie endoscopie
heeft geen persoonlijk voordeel voor de deelnemende patiënten.