Een fase Ib/II gerandomiseerde dubbel blinde placebo gecontroleerde trial naar het effect van Nivolumab voor patiënten met in-transit melanoom metastasen behandeld met geïsoleerde ledemaat perfusie (NivoILP trial)

Ongeveer 5-10% van de patiënten met recidief melanoom ontwikkelen lymfatische
verspreiding die zich manifesteert als in-transit metastasering (1). De eerste
behandelingsoptie is chirurgische excisie, maar wanneer er talrijke laesies of
korte tussenpozen tussen de verschijningen van nieuwe laesies zijn, moeten
andere behandelingsmodaliteiten worden overwogen.

De techniek van de geïsoleerde ledemaat perfusie(ILP) werd in de jaren vijftig
van de vorige eeuw door Creech en Krementz (2) gepionierd. Vroege
farmacokinetische studies met behulp van Melphalan in de ILP-setting toonde aan
dat hoge piek-perfusaatconcentraties werden bereikt en dat deze niveaus
ongeveer 20 tot 100 keer hoger konden zijn dan de piekniveaus die met de
gebruikelijke intraveneuze doses melphalan werden bereikt (3). In 1969
combineerde Stehlin extreme hyperthermie (46,1°C) met ILP om het effect van
Melphalan te versterken (4). De methode is sindsdien verfijnd en de huidige
resultaten voor ILP met Melphalan (ILP) laten een overall response rate (ORR)
zien tussen 65% en 100%, met een complete response (CR) tussen 25% en 76% (5).
Bij patiënten met uitgebreide melanoommetastase kan Melphalan gecombineerd
worden met tumornecrosefactor-alfa (TNF-alfa, Beromun®) [2].

De meeste chemotherapeutische middelen, waaronder Melphalan, veroorzaken
tumorceldood door apoptose, een proces dat lang als immunologisch "stil" is
beschouwd (6). Recente bewijzen suggereren echter dat sommige geneesmiddelen
tegen kanker, zoals anthracyclines en het alkylerende middel cyclophosphamide,
een immunogene vorm van apoptose induceren die de opslokken van apoptotische
lichamen stimuleert door dendritische cellen (DC) en de activering van
cytotoxische CD8 T cellen door middel van een proces dat bekend staat als
"cross-priming" (7, 8).

Dit type van immunogene celdood wordt gekenmerkt door een reeks gebeurtenissen
die preapoptotische oppervlaktetranslocatie van calreticuline (sCRT) omvatten,
die dient als een "eet me" signaal voor fagocyten, en het vrijkomen van
high-mobility group box1 proteïne (HMGB1) in het extracellulaire milieu,
waarvan de binding aan TLR4 op dendritische cellen (DC's) een adaptieve
antitumorreactie triggert (9, 10). Van hyperthermie is verder bekend dat het
heat shock proteïnen (HSP's) induceert, die een belangrijke rol spelen als
'endogene gevaarsignalen' in het immuunsurveillancesysteem. Extracellulaire
HSP's die vrijkomen uit door warmte belaste cellen kunnen professionele
antigeen-presenterende cellen stimuleren, gevolgd door cytokinevrijgave en
expressie van celoppervlakte-moleculen. Naast dergelijke activiteit die de
aangeboren immuniteit stimuleert, kunnen extracellulaire HSP's de
kruispresentatie van HSP-gebonden tumorpeptide-antigenen aan MHC klasse
I-moleculen in dendritische cellen bevorderen, wat leidt tot een efficiënte
inductie van tumorspecifieke cytotoxische T-lymfocyten (11, 12).

Tijdens ILP zullen de hoge lokale concentraties van Melphalan een lokale
apoptose van tumorcellen induceren, terwijl de immuuncellen in de
niet-geperfundeerde regio's van het lichaam worden gespaard. Na reconstructie
van de normale circulatie zal een massale afgifte van tumor-afgeleide
componenten volgen, waaronder tumorspecifieke antigenen en immunogene HSP's en
HMGB1-moleculen. Wanneer deze componenten in contact komen met
antigeen-presenterende cellen, zoals dendritische cellen (DC's), kan dit
resulteren in de activering van deze cellen en in de inductie van
tumorspecifieke T-cel reacties. Na de perfusie kan het tumorhoudende ledemaat
"gerecoloniseerd" worden door de immuuncellen, waaronder DC's en cytotoxische
lymfocyten, zoals CD8+ T-cellen en NK-cellen, die kunnen bijdragen aan het
verminderen van de tumormassa. Inderdaad, na een enkele perfusie, nemen tumoren
vaak geleidelijk af in omvang gedurende enkele maanden, wat suggereert dat er
een immuun gemedieerd werkingsmechanisme is, naast de directe cytotoxische
effecten van Melphalan.

In eerdere pilotstudies hebben we de immuuncelpopulaties in het bloed voor en
na ILP geanalyseerd. Er was een drastische toename van de frequentie van CD11b+
DC's in het bloed 4 weken na ILP, die terugkeerde naar de basisniveaus 12 weken
na ILP (in manuscript). Bovendien was er bij vier van de twaalf patiënten (33%)
die met ILP werden behandeld, een opvallende stijging van de Melan-A specifieke
CD8+ T cellen in het bloed 4 weken na ILP, terwijl de niveaus 12 weken na ILP
weer op de basislijn kwamen (Figuur 3A in protocol) (13). Melanoompatiënten met
hoge absolute aantallen CD8+ T-cellen in het perifere bloed, hoge nummers van
CD45RA CD8 + T cellen en hoge expressie van de activeringsmarker HLA-DR
voorafgaand aan ILP, hadden meer kans om een volledige klinische respons (CR)
te bereiken (figuur 3B in protocol) (13). Vergelijkbare resultaten werden
gevonden in een vervolgonderzoek, met 43 ILP behandelde patiënten met een
in-transit melanoom metastasen (14).

Hoewel deze resultaten verder moeten worden gevalideerd in grotere prospectieve
studies, bieden ze een indirecte ondersteuning van het concept van immunogene
celdood na ILP bij menselijk melanoom, en wijzen ze in de richting van CD8+
T-cellen als een relevante effectorcel populatie.

Programmed death-1 (PD-1) is een immuuncheckpointreceptor die de
antitumoractiviteit van de T-cel regelt bij interactie met zijn ligand
programmed cell death 1 ligand (PD-L1). Het is aangetoond dat blokkerende
antilichamen die de interactie tussen PD-1 en PD-L1 voorkomen, de T-cellen
reactiveren en de anti-tumor immuniteit herstellen, met als gevolg een
verlengde overleving voor patiënten met een gemetastaseerd melanoom. PD-L1 kan
zowel door melanoomcellen als door myeloïde immuuncellen tot expressie worden
gebracht (15).

Nivolumab is een humaan IgG4 anti-PD-1 monoklonaal antilichaam en wordt
gebruikt als een eerstelijnsbehandeling voor inoperabel of gemetastaseerd
melanoom. Niet alle patiënten reageren op een anti-PD-1 behandeling, en reeds
bestaande CD8+ T cellen in de tumor lijken cruciaal voor de klinische respons.
Een vooruitstrevend concept is dus om anti-PD-1 behandeling te combineren met
andere immunomodulerende therapieën die CD8+ T cellen activeren.

1. Pawlik TM, Ross MI, Johnson MM, Schacherer CW, McClain DM, Mansfield PF, et
al. Predictors and natural history of in-transit melanoma after sentinel
lymphadenectomy. Ann Surg Oncol. 2005;12(8):587-96.
2. Creech O, Jr., Krementz ET, Ryan RF, Winblad JN. Chemotherapy of cancer:
regional perfusion utilizing an extracorporeal circuit. Ann Surg.
1958;148(4):616-32.
3. Minor DR, Allen RE, Alberts D, Peng YM, Tardelli G, Hutchinson J. A clinical
and pharmacokinetic study of isolated limb perfusion with heat and melphalan
for melanoma. Cancer. 1985;55(11):2638-44.
4. Stehlin JS, Jr. Hyperthermic perfusion with chemotherapy for cancers of the
extremities. Surg Gynecol Obstet. 1969;129(2):305-8.
5. Moreno-Ramirez D, de la Cruz-Merino L, Ferrandiz L, Villegas-Portero R,
Nieto-Garcia A. Isolated limb perfusion for malignant melanoma: systematic
review on effectiveness and safety. Oncologist. 2010;15(4):416-27.
6. Tesniere A, Panaretakis T, Kepp O, Apetoh L, Ghiringhelli F, Zitvogel L, et
al. Molecular characteristics of immunogenic cancer cell death. Cell Death
Differ. 2008;15(1):3-12.
7. Apetoh L, Mignot G, Panaretakis T, Kroemer G, Zitvogel L. Immunogenicity of
anthracyclines: moving towards more personalized medicine. Trends Mol Med.
2008;14(4):141-51.
8. Schiavoni G, Sistigu A, Valentini M, Mattei F, Sestili P, Spadaro F, et al.
Cyclophosphamide synergizes with type I interferons through systemic dendritic
cell reactivation and induction of immunogenic tumor apoptosis. Cancer Res.
2011;71(3):768-78.
9. Obeid M, Tesniere A, Ghiringhelli F, Fimia GM, Apetoh L, Perfettini JL, et
al. Calreticulin exposure dictates the immunogenicity of cancer cell death. Nat
Med. 2007;13(1):54-61.
10. Apetoh

Deze studie is overgegaan naar CTIS onder nummer 2023-509265-21-00 raadpleeg het CTIS register voor de actuele gegevens.

Het evalueren van de veiligheid en het effect van geïsoleerde ledemaat perfusie
samen met Nivolumab als een manier om de effectiviteit te verhogen en meer
inzicht te geven in de vroege immunologische mechanismen. In de eerste fase/
Ib-gedeelte zullen 20 patiënten worden geregistreerd en gevolgd voor een
minimum van 3 maanden. Een onafhankelijke data safety monitoring board (DSMB)
zal de veiligheid continu evalueren en de ernst van de voorvallen beoordelen en
ook adviseren om het onderzoek te stoppen indien nodig. De volgende
veiligheidsdoelstellingen zullen worden geëvalueerd:
- Ernstige ongewenste voorvallen
- Ongewenste gebeurtenissen

Als de DSMB geen veiligheidsproblemen vindt, gaat de proef door als een fase
II-proef. (Doelstellingen zie hieronder)

De studie is een gerandomiseerde placebo gecontroleerde dubbelblinde proef.
Patiënten worden gerandomiseerd naar ILP met Nivolumab of ILP met placebo.
Actieve follow-up gedurende 3 jaar.
Arm A: ILP + Nivolumab 480mgx1
Arm B: ILP + Placebo x1

Arm A: ILP + Nivolumab 480mgx1 Arm B: ILP + Placebo x1

Er zijn tal van onderzoeken uitgevoerd en nog steeds gaande met
immunocheckpointremmers bij patiënten met melanoom van de huid. De behandeling
is al goedgekeurd voor melanoom in de vorm van ipilimumab, nivolumab en
pembrolizumab en heeft een zeer goed klinisch effect met verlengde overleving.

De halfwaardetijd van nivolumab in deze dosis is ongeveer 4 weken, en in
tegenstelling tot eerdere studies waar herhaalde doses om de 3 tot 4 weken
worden gegeven, zal slechts één dosis van het geneesmiddel worden gegeven. Het
profiel van de bijwerking zal dus naar verwachting zeer laag zijn, aangezien de
bijwerkingen zich meestal voordoen na herhaalde injecties met het geneesmiddel.
De ernstige bijwerkingen die tot nu toe gezien zijn na langdurige behandeling
zijn koorts, vermoeidheid, braken, maagpijn, maagklachten, verlies van eetlust,
losse of waterige ontlasting, kortademigheid, lage bloedspiegels, rugpijn,
zwakte, rode bloedcellen en zelfs immuunbijwerkingen zoals hyperthyreoïdie,
hypothyreoïdie, infuusreacties en immunologische reacties in de dikke darm,
lever, huid, longen, hypofyse, nieren, spieren, alvleesklier en ogen.

Het profiel van de ongewenste bijwerking na ILP is bekend en veroorzaakt vooral
lokale effecten in het geperfundeerde ledemaat, met zwelling en roodheid als
belangrijkste symptomen. In zeldzame gevallen kan dit leiden tot een
compartimentsyndroom waarbij fasciotomie nodig kan zijn.

Een combinatiebehandeling met ILP (met behulp van Melphalan en/of Tasonermin)
en Nivolumab is nog niet eerder uitgevoerd, maar de bijwerkingen zijn niet
overlappend. Nivolumab behandeling veroorzaakt immuun gerelateerde
bijwerkingen, terwijl de ILP behandeling lokale symptomen veroorzaakt door de
toxische effecten van hyperthermie en chemotherapie.

Er is een risico op lekkage tijdens de ILP, en de lekkage wordt nauwlettend in
de gaten gehouden met behulp van een continue isotopenmeting. De bovengrens
voor toelaatbare lekkage volgens de productinformatie voor Tasonermine is 10%,
en als die grens wordt bereikt, moet de behandeling worden stopgezet. Daarom,
de hypothetisch hoogste systemische blootstelling aan zowel Melphalan als
Tasonermin is respectievelijk 15mg (10% van de maximale dosis 150 mg) en 0,4mg
(10% van 4 mg). In de grootste reeks die melding maakt van lekkage, waaronder
438 ILP's met Melphalan, is een cumulatieve systemische lekkage na ILP van 0,9
procent (95 procent betrouwbaarheidsinterval 0,7-1,1 procent) te zien. Elk
potentieel lek wordt geverifieerd voordat een geneesmiddel wordt toegediend, en
in het Sahlgrenska University Hospital ligt het lek in de meeste gevallen
(>95%) tussen 0% en 1%, en geen enkele patiënt had in de moderne tijd een lek
van meer dan 10% (ongepubliceerde gegevens). Op basis van een typische dosis
van 50-100 mg Melphalan en een leksnelheid van 1% is de systemische dosis
eerder 0,5-1mg Melphalan en op basis van een maximale dosis van 4 mg Tasonermin
is de systemische dosis 0,04 mg.

Voor een ziekte als gemetastaseerd maligne melanoom, waarbij de meest
effectieve behandeling met ILP vandaag de dag slechts bij ongeveer 60% van de
patiënten een volledige respons krijgt, wordt het zeer belangrijk geacht om de
mogelijkheid van nieuwe behandelschema's te evalueren. In het licht van deze
situatie wordt de baten-risicobalans als gunstig beschouwd voor een klinische
evaluatie van combinatietherapie met Nivolumab en ILP.