rhIL-15 z nivolumabem i ipilimumabem w opornych nowotworach

Czy połączenie IL-15 z inhibitorami punktów kontrolnych może przełamać oporność na immunoterapię?

Inhibitory punktów kontrolnych immunologicznych (ICI), takie jak nivolumab (anty-PD-1) i ipilimumab (anty-CTLA-4), zrewolucjonizowały leczenie wielu nowotworów złośliwych. Mimo udokumentowanej skuteczności w takich wskazaniach jak czerniak, rak nerki czy niedrobnokomórkowy rak płuca, znaczna część pacjentów nie osiąga odpowiedzi lub rozwija oporność na te terapie. Mechanizmy oporności mogą być zarówno wewnątrzkomórkowe (związane z komórkami nowotworowymi), jak i zewnątrzkomórkowe (wynikające z mikrośrodowiska guza lub czynników ogólnoustrojowych).

Interleukina-15 (IL-15) to kluczowa cytokina regulująca odpowiedzi limfocytów T i aktywująca komórki NK (natural killer). Badania przedkliniczne wykazały, że rhIL-15 promuje proliferację i aktywację tych komórek efektorowych, co przekłada się na wzmocnioną aktywność przeciwnowotworową. Racjonalne jest zatem połączenie rhIL-15 z ICI – podczas gdy nivolumab i ipilimumab „zdejmują hamulce” z układu immunologicznego, IL-15 może dodatkowo stymulować proliferację i aktywację limfocytów T oraz komórek NK.

Niniejsze badanie fazy 1 (NCT03388632) miało na celu ustalenie maksymalnej tolerowanej dawki (MTD), ocenę profilu bezpieczeństwa oraz wstępnej skuteczności kombinacji rhIL-15 z nivolumabem i ipilimumabem u pacjentów z opornymi nowotworami. Dodatkowo przeprowadzono szczegółowe analizy farmakodynamiczne, oceniając zmiany w populacjach komórek immunologicznych zarówno we krwi obwodowej, jak i w biopsjach nowotworowych.

Jak zaprojektowano badanie i kogo włączono do analizy?

Do badania włączono 31 pacjentów w wieku ≥18 lat z zaawansowanymi, opornymi nowotworami złośliwymi, którzy przeszli co najmniej jedną linię leczenia systemowego lub u których nie było dostępnego standardowego leczenia. Wymagano sprawności według skali ECOG ≤2 oraz obecności choroby mierzalnej według kryteriów RECIST v1.1. Wykluczono pacjentów z aktywnymi chorobami autoimmunologicznymi (leczonymi w ciągu 2 lat przed włączeniem lub z historią ciężkich postaci) oraz z aktywnymi infekcjami. Wcześniejsza immunoterapia była dozwolona, jednak wymagano 6-tygodniowego okresu wash-out przed rozpoczęciem leczenia.

Badanie przeprowadzono w National Institutes of Health Clinical Center w Bethesda (Maryland, USA) zgodnie z zasadami Deklaracji Helsińskiej i wytycznymi Good Clinical Practice. Protokół został zatwierdzony przez Institutional Review Board NCI. Pacjenci otrzymywali rhIL-15 podskórnie w dniach 1–8 oraz 22–29 każdego 42-dniowego cyklu przez pierwsze cztery cykle. Nivolumab podawano dożylnie (240 mg) w dniach 8, 22 i 36 każdego cyklu, a ipilimumab (1 mg/kg i.v.) w dniu 8 każdego z pierwszych czterech cykli, następnie w dniu 1 kolejnych cykli. Leczenie kontynuowano do progresji choroby, nieakceptowalnej toksyczności lub wycofania zgody.

W początkowej fazie badania oceniano bezpieczeństwo dwóch schematów dwulekowych (rhIL-15 z nivolumabem lub ipilimumabem) w grupach po maksymalnie trzech pacjentów. Następnie rozpoczęto fazę eskalacji dawki według schematu 3+3, testując trzy poziomy dawkowania rhIL-15: 0,5, 1 i 2 µg/kg/dobę. Po ustaleniu MTD, dodatkowych pacjentów włączono do grupy ekspansyjnej w celu dalszej oceny bezpieczeństwa i skuteczności oraz przeprowadzenia obowiązkowych biopsji nowotworowych do oceny punktów końcowych farmakodynamicznych.

Jaki profil bezpieczeństwa wykazała trójkombinacja?

Wszystkich 31 pacjentów było ocenianych pod kątem toksyczności. Zdarzenia niepożądane związane z leczeniem (trAE) wystąpiły u wszystkich pacjentów. W grupach dwulekowych (n=5) nie odnotowano toksyczności ograniczających dawkę (DLT). W grupie trójkombinacji (n=26) najczęstszymi trAE były: dreszcze (77%), gorączka (69%), reakcje w miejscu wstrzyknięcia (58%), niedokrwistość (54%) i zmęczenie (54%).

Limfopenia (15%) była najczęstszym trAE stopnia 3/4, z jednym przypadkiem stopnia 4 i trzema przypadkami stopnia 3. Inne trAE stopnia 3 obejmowały neutropenię (n=2) oraz pojedyncze przypadki niedokrwistości, zapalenia jelita grubego, zmniejszenia liczby leukocytów, odwodnienia, biegunki i hiponatremii. Nie wystąpiły trAE stopnia 5. Jeden pacjent (Triplet 3) miał redukcję dawki w cyklu 1 z powodu reakcji typu serum sickness-like i ukończył trzy cykle. Przerwanie podawania dawek wystąpiło u pacjentów na poziomach Doublet A (2/3 pacjentów, 67%), Triplet 1 (2/4, 50%), Triplet 2 (13/19, 68%) i Triplet 3 (3/3, 100%). Trzech pacjentów (10%) przerwało leczenie z powodu trAE: zapalenie jelita grubego (n=2) oraz zwiększona aktywność AST i lipazy wymagające hospitalizacji (n=1).

Zapalenie płuc (pneumonitis) wystąpiło u jednego pacjenta (stopień 1) w cyklu 2, ustąpiło w cyklu 3 bez interwencji, a pacjent ukończył 10 cykli leczenia. Jeden pacjent doświadczył zapalenia mięśnia sercowego (myocarditis) stopnia 3 pod koniec cyklu 2; choroba postępowała, pacjent przerwał leczenie, a zapalenie mięśnia sercowego ustąpiło po leczeniu kortykosteroidami. Zapalenie jelita grubego (colitis) stopnia 3 wystąpiło u dwóch pacjentów, obu leczono kortykosteroidami i zakończono udział w badaniu.

Na poziomie dawki Triplet 2 jeden pacjent doświadczył przedłużonego zwiększenia lipazy stopnia 2, co uznano za DLT. Poziom ten rozszerzono do 6 ocenianych pacjentów; żadne dodatkowe DLT nie wystąpiły. Na poziomie Triplet 3 jeden pacjent miał światłowrażliwość stopnia 3, a inny – zapalenie skóry stopnia 2 typu serum sickness-like wymagające 6-tygodniowego kursu leczenia antyhistaminowego. Poziom dawki Triplet 2 (1 µg/kg/dobę rhIL-15 s.c.) został ustalony jako MTD.

Jakie odpowiedzi kliniczne zaobserwowano u pacjentów?

Wszyscy 31 pacjentów było ocenianych pod kątem odpowiedzi według kryteriów RECIST v1.1: 5 w grupach dwulekowych i 26 w grupie trójkombinacji. W grupach dwulekowych trzech pacjentów osiągnęło stabilizację choroby (SD), a dwóch – progresję choroby (PD) jako najlepszą odpowiedź; pacjenci ci ukończyli medianę 3 cykli (zakres: 1–5).

W grupie trójkombinacji (n=26) pacjenci ukończyli medianę 1 cyklu (zakres: 0–16). Potwierdzoną odpowiedź częściową (PR) zmierzono u jednego pacjenta (pacjent 8, rak dróg żółciowych, Triplet 1), co dało całkowity odsetek odpowiedzi (ORR) wynoszący 4%. Początkowa PR została zmierzona po ukończeniu cyklu 1, potwierdzona po cyklu 2 i utrzymywała się do końca cyklu 16, kiedy pacjent zdecydował się rozpocząć alternatywne leczenie. Stabilizację choroby (SD) zmierzono u 11 z 26 pacjentów (42%; mediana: 2 cykle, zakres: 1–4). Dziesięciu pacjentów doświadczyło PD jako najlepszej odpowiedzi, a dwóch dodatkowych pacjentów miało kliniczną progresję w cyklu 1 przed pierwszym skanem restaging. Dwóch kolejnych pacjentów nie miało pomiarów guza po cyklu 1.

Godne uwagi jest, że dwa najdłuższe kursy leczenia (pacjenci 7 i 8) wystąpiły u pacjentów na poziomie dawki Triplet 1 (czyli najniższej dawce rhIL-15). Dwa największe procentowe zmniejszenia pomiarów guza (pacjenci 6 i 8) również wystąpiły u pacjentów na poziomie Triplet 1. Odpowiedzi oceniano także według kryteriów iRECIST – 10 pacjentów było leczonych poza progresją według iRECIST, jednak wszyscy ostatecznie albo zdecydowali się zakończyć udział w badaniu, albo mieli potwierdzoną progresję (iCPD).

Jak rhIL-15 wpłynęła na populacje komórek immunologicznych we krwi?

Populacje komórek NK oraz limfocytów T gamma-delta w próbkach krwi obwodowej od sześciu pacjentów (pacjenci 26–31) analizowano longitudinalnie metodą cytometrii przepływowej. Podczas pierwszej serii wstrzyknięć rhIL-15 w dniach 1–8 cyklu 1 populacje komórek NK najpierw zmniejszyły się w stosunku do wartości wyjściowych, a następnie uległy ekspansji u pięciu z sześciu pacjentów (pacjenci 26, 28, 29, 30 i 31) – te wzrosty wystąpiły przed podaniem nivolumab lub ipilimumabu. Następnie u wszystkich pięciu pacjentów zmierzono spadki po przerwie w podawaniu rhIL-15 od dnia 9 do dnia 21 cyklu 1.

Po wznowieniu podawania rhIL-15 w dniu 22 cyklu 1 krew pobierano dopiero w dniu 36 cyklu 1 (tj. 7 dni po poprzedniej dawce rhIL-15). Kolejny wzrost populacji komórek NK zmierzono we krwi pacjenta 28 (mięsak pęcherzykowy części miękkich, ASPS) od dnia 1 do dnia 8 cyklu 2. Żaden taki wzrost nie został zmierzony po kolejnych seriach podawania rhIL-15 w dniach 8 i 28 cyklu 3. Mniej próbek analizowano w cyklu 2 i później, ponieważ pacjenci 26 i 30 zakończyli udział w badaniu po cyklu 1.

Wzrosty populacji limfocytów T gamma-delta Vδ1+ i Vδ2+ zmierzono we krwi obwodowej, szczególnie u pacjentów 26 i 28. Przejściowe spadki obu populacji komórek zmierzono we krwi pacjenta 28 między dniem 1 a dniem 2 cyklu 2. Populacje tych komórek były konsekwentnie niższe w cyklu 3 niż w cyklu 2, chociaż krew pobierano tylko od pacjenta 28 w cyklu 3.

Infiltracja komórek NK i limfocytów T gamma-delta była oceniana w biopsjach od pacjentów 23, 26–29 i 31. Wzrosty krążących komórek NK i limfocytów T gamma-delta nie przekładały się konsekwentnie na zwiększoną infiltrację do guzów. Zwiększoną infiltrację komórek NK zaobserwowano w biopsji z dnia 42 cyklu 1 od pacjenta 28, a zwiększoną infiltrację limfocytów T gamma-delta w biopsji z dnia 42 cyklu 1 od pacjenta 26. Poziomy komórek NK i limfocytów T gamma-delta były niskie lub nieobecne w większości biopsji ocenianych metodą immunohistochemii, co wskazuje, że wzrosty tych populacji komórek we krwi nie prowadziły do zwiększonej gęstości tych komórek w guzach w dniu 42 cyklu 1 u większości pacjentów.

Jakie zmiany w mikrośrodowisku guza wykryto w biopsjach?

Parowane biopsje pobrano od ośmiu pacjentów na poziomie dawki Triplet 2 w dniach 1 i 42 cyklu 1. Sześć par zawierało analizowalną tkankę wystarczającej jakości do uzyskania danych ilościowych (pacjenci 23, 26, 27, 28, 29 i 31). Ci sześciu pacjentów ukończyło medianę 2 cykli (zakres: 1–4). Nie zmierzono żadnych obiektywnych odpowiedzi; najlepsze odpowiedzi obejmowały SD (n=5) i PD (n=1). Histologie obejmowały raka trzustki, raka dróg żółciowych typu cholangioblastic, raka pęcherzyka żółciowego, ASPS, raka odbytnicy i raka z komórek Hürthle’a (wszystkie n=1).

Guz i zrąb segmentowano w obrazach biopsji od pacjentów 23, 26, 27, 29 i 31 przy użyciu β-kateniny jako markera nowotworów nabłonkowych. Obrazy biopsji od pacjenta 28 (ASPS) segmentowano przy użyciu TFE3. Średnia liczba komórek CD4+ zmniejszyła się istotnie (p=0,0312), a średni stosunek CD8+:CD4+ wzrósł istotnie (p=0,0312). Nie zmierzono innych statystycznie istotnych zmian średnich wartości komórek/mm² oraz stosunku Treg:CD8 od dnia 1 do dnia 42 cyklu 1 w tej grupie biopsji (p≥0,0625).

Limfocyty T CD8+ obserwowano zarówno w guzie, jak i zrębie wszystkich biopsji w obu punktach czasowych, ze wzrostami komórek CD8+ zmierzonymi u 4/6 pacjentów (pacjenci 23, 26, 28 i 31). Wzrosty populacji limfocytów T CD45RO+CD3+ (tj. komórek pamięci) również zmierzono u tych czterech pacjentów. Populacje limfocytów T CD8+CD3ζpY142+ (tj. aktywowanych CTL) wzrosły w tkance nowotworowej u 3/6 pacjentów (pacjenci 23, 26 i 28 – wszyscy ze wzrostami całkowitych komórek CD8+). Populacja komórek PD-L1+ wzrosła w sekcjach nowotworowych 3/6 par biopsji (pacjenci 23, 26 i 28).

Komórki Treg obserwowano w tkance nowotworowej wszystkich pacjentów w co najmniej jednym punkcie czasowym; pacjenci 23, 28 i 31 mieli komórki Treg obecne w biopsjach przed leczeniem i w trakcie leczenia. Stosunek Treg:CD8 zmniejszył się u 5/6 pacjentów (pacjenci 23, 27, 28, 29 i 31 – wszyscy ze SD); biopsje od pacjenta 26 z PD były ujemne pod względem komórek Treg na początku, ale przekształciły się w Treg-dodatnie w biopsji w trakcie leczenia. Nie zanotowano spójnych trendów między zmianami w tych populacjach komórek a wynikami klinicznymi.

Co wyniki oznaczają dla przyszłych strategii immunoterapeutycznych?

Badanie wykazało, że kombinacja rhIL-15 z nivolumabem i ipilimumabem charakteryzuje się akceptowalnym profilem bezpieczeństwa. Profil toksyczności był zgodny ze znanymi działaniami niepożądanymi poszczególnych leków lub ich kombinacji, bez zwiększenia częstości ani nasilenia trAE w porównaniu z danymi z badań nad ipilimumabem z nivolumabem. Najczęstsze trAE – dreszcze, gorączka, reakcje w miejscu wstrzyknięcia – były na ogół łagodne i możliwe do opanowania standardowymi algorytmami leczenia.

Kliniczna korzyść była jednak umiarkowana – ORR wyniósł jedynie 4%, co jest niższe niż w badaniach nad nivolumabem z ipilimumabem. Może to wynikać z ekspozycji na wcześniejsze linie leczenia (w tym immunoterapie) oraz braku selekcji nowotworów o większej wrażliwości na immunoterapię (tzw. „gorące” vs „zimne” guzy). Jedyna potwierdzona odpowiedź częściowa wystąpiła u pacjenta z rakiem dróg żółciowych, który często jest immunologicznie „zimny”, ale w niektórych przypadkach wykazuje cechy „gorących” guzów. Dodatkowo, analizy farmakodynamiczne były dostępne tylko dla podgrupy pacjentów, która nie obejmowała żadnych PR ani SD trwających dłużej niż cztery cykle.

Kompleksowa analiza parametrów immunologicznych miała na celu wyjaśnienie zmian immunologicznych indukowanych przez leczenie. Podawanie rhIL-15 przed nivolumabem lub ipilimumabem prowadziło do przejściowej redukcji, a następnie ekspansji populacji komórek NK we krwi obwodowej – zgodnie z opublikowanymi danymi. Jednak zwiększone poziomy komórek NK i limfocytów T gamma-delta we krwi nie korelowały z zwiększoną infiltracją guza w dniu 42 cyklu 1. W biopsjach nowotworowych zidentyfikowano zmiany immunologiczne po jednym cyklu leczenia, w tym ekspansję wewnątrzguzowych CTL (CD8+) i aktywowanych CTL (CD8+CD3ζpY142+) oraz supresję komórek Treg i stosunku Treg/CD8 – jednak kliniczna istotność tych odkryć nie została wykazana w tym badaniu.

Biorąc pod uwagę, że jedyna potwierdzona PR i najdłuższy okres SD wystąpiły u pacjentów otrzymujących najniższą dawkę rhIL-15 (Triplet 1), przyszłe badania mogą nie wymagać dawkowania na poziomie MTD. Zamiast tego mogą skupić się na udoskonaleniu schematu dawkowania i drogi podania, formulacji IL-15 lub kombinacji z innymi metodami terapeutycznymi, aby zmaksymalizować potencjał terapeutyczny tego nowatorskiego podejścia immunoterapeutycznego. Dalsze analizy badające wpływ negatywnych regulatorów sygnalizacji cytokinowej (np. białka SOCS), a także innych cząsteczek kontrolnych i wpływu mikrośrodowiska guza, są uzasadnione.

Jakie kluczowe wnioski płyną z tego badania dla onkologów?

Badanie fazy 1 wykazało, że kombinacja rhIL-15 (1 µg/kg/dobę s.c.) z nivolumabem i ipilimumabem może być bezpiecznie stosowana u pacjentów z opornymi nowotworami, z profilem toksyczności zgodnym z działaniami poszczególnych leków. rhIL-15 indukowała ekspansję komórek NK i limfocytów T gamma-delta w próbkach krwi obwodowej oraz wywoływała spójne zmiany w mikrośrodowisku guza, w tym istotny spadek komórek CD4+ i wzrost stosunku CD8+:CD4+. Mimo to, kliniczna skuteczność była umiarkowana – ORR wyniósł 4%, a jedyna potwierdzona odpowiedź częściowa wystąpiła u pacjenta z rakiem dróg żółciowych na najniższym poziomie dawki rhIL-15.

Wyniki sugerują, że przyszłe badania powinny skupić się na optymalizacji schematu dawkowania oraz doborze histologii nowotworowych bardziej wrażliwych na inhibitory punktów kontrolnych, co może poprawić wskaźniki odpowiedzi. Analizy farmakodynamiczne przeprowadzone w tym badaniu – obejmujące populacje komórek immunologicznych zarówno w biopsjach nowotworowych, jak i we krwi obwodowej – mogą dostarczyć cennych informacji do modyfikacji reżimów dawkowania w przyszłych próbach klinicznych. Połączenie rhIL-15 z ICI pozostaje obiecującą strategią, jednak wymaga dalszej optymalizacji, aby w pełni wykorzystać jej potencjał terapeutyczny w leczeniu pacjentów z opornymi nowotworami.