Evaluarea statusului imun în dinamică pentru pacienți cu cancer aflați în curs de imunoterapie

Ce este imunoterapia

Imunoterapia este o formă de tratament medical care implică utilizarea sistemului imunitar al organismului pentru a combate sau a controla afecțiuni medicale. Această abordare poate fi folosită pentru a trata o varietate de boli și afecțiuni, inclusiv cancer, infecții, alergii și boli autoimune.

De exemplu, în tratamentul cancerului, imunoterapia vizează creșterea răspunsului imun la celulele canceroase, astfel încât sistemul imunitar să le recunoască și să le distrugă mai eficient. În cazul alergiilor, imunoterapia poate ajuta la desensibilizarea organismului față de alergeni comuni, precum polenul sau acarienii. În bolile autoimune, imunoterapia poate regla răspunsul imun pentru a reduce inflamația și leziunile țesuturilor sănătoase cauzate de sistemul imunitar.

Imunoterapia ce utilizează inhibitorii punctelor de control imun a revoluționat tratamentul și multe tipuri de cancer arată o rată de răspuns de 20-40% și o creștere semnificativă în supraviețuirea pe cinci ani. Dar imunoterapia este scumpă și poate cauza evenimente adverse grave. Așadar, o metodă predictivă care să permită identificarea pacienților ce ar prezenta răspuns terapeutic înainte de începerea tratamentului ar fi foarte utilă. În acest studiu, am vizat identificarea și implementarea altor factori de prognoză individuali, factori ce ar putea duce la îmbunătățirea luării unei decizii clinice cu privire la pacient, pentru stabilirea unui tratament individualizat.

Materiale și metodă. Toți pacienții recrutați din octombrie 2018 până în iulie 2019 au fost tratați în Spitalul OncoFort, din București, cu nivolumab sau pembrolizumab. Am investigat celulele din limfocitele T CD3+, CD4+, CD8+ și CD4/CD8 prin citometrie de flux la pacienți înainte și după primirea tratamentului cu agenți anti-PD-1.

Rezultate. Am descoperit că grupul respondent a prezentat o expresie mai crescută pe celulele CD4+ decât grupul non-respondent după primul ciclu de imunoterapie. Predicția efectului imunoterapeutic a arătat că sporirea limfocitelor T CD8+ și CD4+ după primul ciclu de imunoterapie a fost urmată de o scădere în expresia lor după al doilea ciclu și a fost urmată de o revenire apropiată de cea de după prima administrare.

Concluzie. Lucrarea noastră indică faptul că evaluarea celulelor sistemului imunitar în raport cu tumoarea și imunoterapia poate duce la o mai bună înțelegere a mecanismelor patogenice și la identificarea factorilor predictivi și de prognostic ce vor modela în mod eficace abordarea terapeutică.

Introducere

Cancerul a fost a doua cauză de mortalitate la nivel global după afecțiunile cardiovasculare timp de mai mulți ani și, în unele țări, a devenit recent cauza principală de deces. Imunoterapia, folosind inhibitori ai punctelor de control imun, a revoluționat tratamentul și multe tipuri de cancer arată o rată de răspuns de 20-40% și o creștere semnificativă în supraviețuirea pe cinci ani. Dar imunoterapia este scumpă și poate cauza evenimente adverse grave [1, 2]. Așadar, o metodă predictivă care să permită identificarea pacienților respondenți înainte de începerea tratamentului ar fi foarte utilă. Există, de asemenea, o nevoie urgentă de o metodă pentru a anticipa recidivarea cancerului după intervenția chirurgicală, ce ar putea fi utilizată pentru a furniza pacienților la risc imunoterapie sau chimioterapie adjuvantă [3].

  Peste 83.000 de cazuri noi de cancer au fost înregistrate în România în 2018 și 50.900 de români au decedat din cauza acestei boli în 2017, conform datelor de la Observatorul Global al Cancerului [3].

  Cancerul pulmonar continuă să aibă cea mai ridicată incidență în România, respectiv 13,6% din cazurile noi, urmat de cancerul de colon (13,3%) și cancerul de sân (11,5%) [5]. Conform celor mai recente date ale OMS publicate în 2017, decesele din cauza cancerului pulmonar în România au atins 10.458 sau 4,42% din decesele totale. Conform celor mai recente date ale OMS publicate în 2017, decesele din cauza cancerului de piele în România au atins 1.000 sau 0,42% din decesele totale. Rata de deces este de 2,91 la 100.000 în rândul populației din România și 29 în lume [6]. În România, diagnosticarea tardivă este prevalentă în mai multe tipuri de cancer. În cancerul pulmonar, de exemplu, la 7 din 10 pacienți români, o astfel de boală este descoperită abia în stadiul 4. Ca atare, cancerul pulmonar cu celule mici, cancerul renal și melanomul reprezintă o provocare majoră pentru sănătatea populației din România, cu un impact socio-economic enorm. În anii recenți, tratamentul multor tipuri de cancer, incluzând CPFCM, melanomul și cancerul renal a fost revoluționat odată cu apariția punctelor de control imun. Punctele de control imun sunt receptori care sunt implicați în modularea activării celulelor imunitare pentru a limita durata și intensitatea reacției imunitare. Există pe suprafața unei celule receptoare co-activatoare (care consolidează activarea) și co-inhibitori receptori (care scad activarea). Acesta este un echilibru complex între semnalele activatoare și semnalele inhibatoare, care determină dacă o celulă imunitară se poate activa [7]. Astfel că, atunci când o limfocită T recunoaște antigenul său specific prin receptorul său antigenic (TCR), poate fi activată numai dacă diferitele semnale trimise de controalele punctului său sunt în favoarea activării. Acest fenomen este important din punct de vedere fiziologic. El intervine pentru a preveni riscul de autoimunitate (receptori inhibitori) dar, de asemenea, consolidează activarea sistemului imunitar. Previne și reacția excesivă a sistemului imunitar: când apare un răspuns imun, semnalele inflamatorii eliberate în micromediu vor încuraja expresia liganzilor receptorului inhibitor prin celulele din apropiere pentru a evita un asalt al răspunsului imunitar [8].

  Unul din principalele instrumente din arsenalul sistemului imunitar este un grup de celule specializate cunoscute ca limfocite. Limfocitele sunt împărțite în trei populații principale, diferite din punct de vedere al funcției și markerilor de suprafață: limfocitele T, limfocitele B și limfocitele ”natural killer”/ ”ucigașe naturale” (NK). Markerii de suprafață specifici pentru celulele T, B și NK sunt CD3, CD19, respectiv CD16+56. CD3 este exprimat în 60-80% din limfocitele normale din sângele periferic și 65-85% în timocite. Limfocitele T efectuează funcții complexe – atât ca efectoare ale răspunsului imunitar mediat celular cât și reglementar – prin factori umorali pe care îi secretă, numiți limfokine. Acestea efectuează următoarele funcții: reglarea răspunsului imunitar, controlarea celulelor care exprimă molecule non-self (antigene) pe suprafața lor și, nu în ultimul rând, medierea reacțiilor hipersensibilității întârziate [9].

  La momentul actual, inhibitorii punctelor de control care sunt utilizați în oncologie pentru țintirea receptorilor inhibitori sunt CTLA4 (antigenul 4 asociat limfocitelor T citotoxice) și PD-1 (proteina 1 a morții celulare programate) cu ligandul său PD-L1. CTLA4 și PD-1 sunt două astfel de puncte de control, care sunt exprimate pe celulele T activate și atenuează răspunsul celulei T efectoare.

Materiale și Metodă

În acest studiu, am inclus 20 de pacienți, toți fiind spitalizați și diagnosticați cu cancer renal, cancer pulmonar și melanom avansat (stadiul IV), indiferent de statusul ligandului 1 de moarte programată (PD-L1). Pacienții au fost toți tratați prin imunoterapie folosind nivolumab (240 mg) sau pembrolizumab (200 mg) separat. Fiecare ciclu este de 14 zile, pornind din ziua în care pacientul a primit nivolumab, și de 21 de zile, pornind din ziua  în care pacientul a primit pembrolizumab. Am evaluat starea de boală în fiecare ciclu prin verificarea testelor sanguine și testului radiologic după 8-12 săptămâni de la prima zi de tratament. Toți pacienții au fost evaluați prin imagistică, în conformitate cu criteriile RECIST 1.1 și cu protocolul pentru administrarea de nivolumab și pembrolizumab. Fiecare pacient a primit cel puțin 3 doze de pembrolizumab și 4-6 doze de nivolumab. Intervalul de vârstă a fost de la 40 la 77 ani (valoarea mediană de 60,5 ani). A fost obținut consimțământul informat de la toți pacienții și toate procedurile efectuate în cadrul studiului ce au implicat participanții umani au fost în concordanță cu standardele etice. Dacă pacienții aveau metastaze cerebrale la intrarea în studiu, au fost inițial stabilizați prin radioterapie.

  Au fost prelevate mostre de sânge periferic (5 mL) de la 20 de pacienți în fiecare ciclu, înainte de tratamentul cu anticorpi PD-1. Am prelevat trei mostre de sânge în total de la fiecare pacient. A doua mostră a fost prelevată la 14 sau 21 de zile după primul ciclu de tratament cu anticorpi PD-1. Studiul a respectat Declarația de la Helsinki și a fost aprobat de către Comitetul de Revizuire Etică Instituțională al Spitalului OncoFort, București, România, nr. 6133/02.09.2018.

2.1. Citometrie în flux. Am folosit tehnica citometriei în flux pentru analizarea modificărilor diferitelor subgrupuri de limfocite în relație cu răspunsul la imunoterapie.

2.2 Analiză statistică. Datele sunt prezentate ca valori mediane, cu bare de erori ce reprezintă intervalul de la valoarea minimă (bara inferioară) până la valoarea maximă (bara superioară). Rezultatele au fost analizate folosind testul non-parametric Kruskal-Wallis (ANOVA). Analiza statistică și grafica au fost efectuate folosind GraphPad Prism, versiunea 5.0 (GraphPad Software, Inc.). Rezultatele au fost considerate semnificative statistic la P < 0.05.  

Rezultate

3.1. Caracteristicile pacienților. În acest studiu, am inclus 20 de pacienți diagnosticați cu tumori renale, pulmonare și melanomuri avansate (stadiul IV) ,cu o vârstă medie de 60 de ani (valori extreme: 40-77 ani). Distribuția pe sexe a fost egală, respectiv au fost incluși 10 pacienți de sex feminin și 10 pacienți de sex masculin (Tabel 1).  

  Din numărul total de pacienți, au fost 2 femei și 6 bărbați în grupul cu cancer pulmonar, 8 femei și 2 bărbați cu melanom și numai doi pacienți de sex masculin cu cancer la rinichi (Tabel 2).

  Vârsta mediană a pacienților diagnosticați cu cancer pulmonar a fost de 64 de ani; pentru melanom, a fost de 59 de ani la femei și 55 de ani la bărbați; și a fost de 55 de ani pentru cancerul renal. Pe baza evaluării clinice, 12 pacienți au avut o formă stabilă a bolii, 6 pacienți au prezentat boală progresivă iar 2 au decedat.

  Am avut drept obiectiv să cuantificăm gradul de depleție limfocitară sau creșterea limfocitelor T în urma imunoterapiei. Am găsit o scădere medie a raportului CD4/CD8 și valori scăzute ale limfocitelor T la doi pacienți înainte și după prima administrare de imunoterapie, fapt ce a fost asociat cu un prognostic slab.

  Cei doi pacienți incluși în studiu care au decedat după prima administrare a imunoterapiei au prezentat următoarele valori de limfocite T: 19,4% CD3+, 8,11% CD4+ și 9,30% CD8+.

Interesant a fost cazul celui de-al doilea pacient, care a decedat după 2 administrări de imunoterapie și care a prezentat în schimb raportul scăzut de CD4/CD8 de 0,45 înainte de prima administrare și 0,43 după a doua administrare.

  Am testat dinamic expresia biomarkerilor imuni prin citometrie de flux înainte de prima administrare și după celelalte administrări de imunoterapie pentru toți pacienții.

  Am analizat variația în tendințele fiecărui biomarker. Unii biomarkerii pe celulele T circulante au prezentat o diferență între grupuri la momentul temporal dinainte de tratament și considerăm că motivul pentru acest fapt este că acești pacienți au fost diagnosticați cu tipuri diferite de cancere și au primit anterior agenți chimioterapeutici diferiți în cancerul pulmonar și renal și terapia țintă pentru mutația BRAF din melanom, fapt ce a influențat starea inițială a sistemelor lor imunitare. Nu au fost observate variante de evaluări dinamice care să depindă de tipul de tumoare sau de sex.

  Inhibitorii punctelor de control imunitar nu au fost asociați cu evenimente adverse legate de sistemul imunitar grave (EAi) cum ar fi erupțiile cutanate, diareea, colita, tulburările hipofizare, hepatotoxicitatea și hipotiroidismul.

  Din numărul total de pacienți, am extras 2 pacienți care au adunat un număr de 11 administrări de imunoterapie, astfel încât să putem prezenta dinamica limfocitelor T pe durata tratamentului, lucru exemplificat în Tabelele 3 și 4 și Figurile 1 și 2.

  O pacientă de sex feminin în vârstă de 77 de ani cu melanom metastatic, fără mutație BRAF și tratament anterior, este primul caz prezentat și tratat cu nivolumab (240 mg) ca primă linie la un interval de 14 zile.

  Al doilea pacient este un bărbat în vârstă de 58 de ani diagnosticat cu cancer pulmonar avansat. I-a fost administrat nivolumab ca tratament de a doua linie și a primit chimioterapie citotoxică drept tratament de primă linie.

  Ulterior, am scăzut valorile de expresie individuală din media punctului temporal de măsurare corespunzător și am trasat o curbă de tendință pentru a evalua modificările în expresie, care pot fi vizualizate în figurile de mai sus.

  In reprezentarea grafică, s-a observat că măsurătorile CD3+, CD4+ și CD8+ au urmat aceeași tendință, inițial în jos, apoi în sus.  

  Am evaluat cifrele absolute ale subgrupurilor de celule imunitare menționate mai sus pentru a confirma impactul lor asupra SG (supraviețuirii globale) și răspunsului la tratament. In acord cu datele prezentate în Figurile 1 și 2, pacienții caracterizați printr-un număr mare de limfocite CD3+ circulante au arătat o SG semnificativ mai lungă.

  Modificarea în raportul CD4+/CD8+ înainte și după un ciclu de imunoterapie este prezentată în Figura 3. În cohorta totală de 20 de pacienți, nu a existat nicio diferență semnificativă în raportul CD4+/CD8+, numai doi care aveau rapoarte mai scăzute înainte și după primul ciclu de imunoterapie. Analiza numărului de pacienți cu creștere sau scădere în numerele de celule T CD4 și CD8 după un ciclu de imunoterapie a relevat faptul că o creștere semnificativă în numărul de celule T CD8 cu o modificare în numărul de celule T CD4 a fost văzută la 18 pacienți după primul ciclu de imunoterapie.

  Aceste rezultate (Figura 3) arată că tendința raportului CD4/CD8 a fost de creștere. Tendința raportului CD4/CD8 de scădere a depins predominant de o creștere a celulelor T DC8 și nu în numărul de celule T CD4. Având în vedere că celulele T CD8 sunt citotoxice și ucid celulele canceroase, o creștere semnificativă în numărul de limfocite T CD8 poate îmbunătăți activitatea supresoare anticanceroasă a sistemului imunitar al pacientului pe durata imunoterapiei.

Concluzie

În general, scăderea pragului imunoreactiv la pacientul neoplazic afectează echilibrul numeric al celulelor limfoide din circulația periferică, deviind de la valorile de procentaj normal ale diverselor grupuri și subgrupuri de celule, în special la limfocitele T totale (CD3+), limfocitele T ”helper” (CD4+ helper) și limfocitele T citolitice și ”supresoare” (CD8+). Așadar, determinarea proporțiilor celulelor CD3+, CD4+ și CD8+ este utilă în evaluarea monitorizării pacienților cu status imunitar afectat de cancer. Valorile parametrilor obținuți pot fi corelate fie cu starea imunosupresivă dată de tumoare, stadiul său de extindere, și consecvența mijloacelor imunoreactive ale organismului sau cu statusul imun ce rezultă din aplicarea tratamentelor imunosupresoare (chimio-, radio- sau imunoterapie).

Evaluarea celulelor sistemului imunitar în relație cu tumoarea și imunoterapia poate duce la o mai bună înțelegere a mecanismelor patogene și la identificarea factorilor predictivi și de prognostic care vor modela mai eficient abordarea terapeutică.

Întrebări frecvente

Care este durata tratementului pentru imunoterapie?

Durata tratament imunoterapie - poate varia semnificativ în funcție de afecțiunea tratată, de tipul de imunoterapie utilizat și de răspunsul individual al pacientului la tratament. De obicei, tratamentul cu imunoterapie este administrat pe o perioadă mai lungă decât tratamentele convenționale, cum ar fi chimioterapia, deoarece imunoterapia își propune să stimuleze sistemul imunitar al organismului pentru a lupta împotriva bolii într-un mod durabil.

Care sunt medicamentele folosite în imunoterapie?

Medicamente folosite in imunoterapie - Imunoterapia implică utilizarea unei game variate de medicamente și terapii care stimulează sau reglează răspunsul imun al organismului pentru a lupta împotriva bolilor. Adresati-va medicului pentru o abordare corectă și informații legate de medicamentele folosite.

Pentru ce tip de cancer se poate recomanda imunoterapia?

Imunoterapia a devenit o opțiune importantă în tratamentul mai multor tipuri de cancer, iar utilizarea sa continuă să se extindă pe măsură ce cercetările și dezvoltarea noilor terapii progresează. Iată câteva tipuri de cancer pentru care imunoterapia a fost deja aprobată sau este în curs de studiu:

1. Imunoterapia in cancerul pulmonar

2. Melanom

3. Cancer renal

4. Cancer gastroesofagian

5. Imunoterapie in cancer de sân

6. Limfoame

7. Cancer de col uterin

Unde se face imunoterapie in Romania ?

Este crucial să alegeți un centru medical cu experiență în tratamentul afecțiunii dvs. și să consultați un medic specializat în domeniul respectiv pentru a discuta opțiunile de imunoterapie disponibile pentru dvs. În Spitalul Oncofort din București specialiștii noștri realizează acest tratament.

Dr. Anca Zgură, medic specialist în oncologie medicală în cadrul Spitalului OncoFort ne-a oferit în articolul de mai sus informații importante cu privire la imunoterapie. Vă stăm la dispoziție pentru întrebări și detalii suplimentare.

Ne puteți contacta la 021.323.00.00. Echipa noastră este aici să vă ajute!

Bacinschi Xenia Elena, Laurenția Nicoleta Galeș, Anca Florina Zgura, Laura Iliescu, Rodica Maricela Anghel și Bogdan Hăineală

Universitatea de Medicină și Farmacie ”Carol Davila”, Blvd. Eroii Sanitari, nr. 8, București 050474, Români

Editor academic; Xiaosheng Wang

Drepturi de autor © 2021 Bacinschi Xenia Elena et al. Acesta este un articol cu acces liber, distribuit în baza licenței Creative Commons Attribution License, ce permite utilizarea, distribuirea și reproducerea nerestricționată în orice mediu, cu condiția citării corespunzătoare a lucrării originale.