Approcci Basati sull’Immunoterapia per Combattere il Glioblastoma Multiforme (Parte Prima)

Eccoci qui all’undicesimo episodio del progetto di traduzione della guida di Ben Williams sulle opzioni di trattamento per il Glioblastoma Multiforme. Si tratta della prima parte del capitolo 8 della guida che ho diviso in due parti. Nella prima parte si parla di immunoterapia ed in particolare di vaccini, vaccini personalizzati con cellule dendritiche, vaccini basati su antigeni e del famoso vaccino mirato al CitoMegaloVirus (CMV). Il consiglio è ancora quello di utilizzare queste informazioni per discuterne con l’equipe medica che vi sta seguendo cui potete indicare anche i riferimenti ai lavori scientifici a supporto. 
Vi chiedo ancora una volta se possibile di aiutare la campagna di raccolta fondi Glioblastoma.it for CUSP-ND for Emanuele almeno condividendo il link in modo da passare la voce e sensibilizzare quante più persone possibile. Buona lettura!

Poiché le cellule tumorali hanno una struttura genetica diversa dalle cellule normali, generano proteine estranee che in linea di principio dovrebbero essere rilevate dal sistema immunitario e provocare lo stesso tipo di reazione immunitaria di qualsiasi virus o batterio estraneo. Questo fatto di base suggerisce che potenziare il proprio sistema immunitario potrebbe essere un approccio efficace al trattamento del cancro. Un tale approccio ha un fascino immediato perché è sicuramente preferibile rinforzare il sistema immunitario piuttosto che avvelenare l’intero corpo nella speranza che le cellule cancerose vengano uccise prima che il corpo esaurisca le sue risorse vitali. Per quanto attraente possa essere questa filosofia, tradurla in un trattamento efficace contro il cancro si è dimostrato straordinariamente difficile. Contrariamente a quanto si crede, i trattamenti immunologici non sono privi di effetti collaterali. Il trattamento con interferone ha effetti debilitanti molto definiti, così come le citochine come l’interleuchina-2 e il fattore di necrosi tumorale, perché il loro modus operandi è essenzialmente quello di creare una reazione immunitaria infiammatoria non dissimile da una grave reazione allergica. Quando questo processo infiammatorio è troppo elevato, può anche essere fatale.

Vaccini

Il Santo Graal degli approcci immunologici al trattamento del cancro è lo sviluppo di vaccini efficaci. In linea di principio ciò dovrebbe essere possibile a causa delle differenze nella struttura proteica delle cellule tumorali dalle cellule normali. Ma due problemi generali devono essere superati. Il primo è che individui diversi hanno tumori con diverse gruppi di antigeni (proteine), quindi è improbabile che i vaccini generici siano efficaci; quindi sono necessari vaccini specifici per il singolo paziente. Il secondo problema è che il sistema immunitario non è un rivelatore efficiente degli antigeni del tumore. In parte ciò è dovuto agli enzimi che secerne il tumore che in effetti forniscono un mantello protettivo che impedisce il rilevamento. Più grande è il tumore, più forti sono i suoi meccanismi di difesa per contrastare il rilevamento del sistema immunitario. Questo è uno dei motivi per cui la maggior parte dei vaccini funziona meglio quando c’è un minimo di carico tumorale.

Vaccini personalizzati

DCVax e altri vaccini a cellule dendritiche pulsate con lisato

I metodi per migliorare la rilevazione degli antigeni tumorali sono ora oggetto di intense ricerche, per vari tipi di cancro. L’approccio di maggior successo fino ad oggi prevede l’uso di cellule dendritiche, che sono state caratterizzate come “cellule presentatrici di antigeni professionali”. Le cellule dendritiche vengono estratte dal sangue, quindi co-coltivate con un lisato preparato dalle cellule del tumore del paziente e stimolate con il fattore stimolante le colonie dei macrofagi granulocitari (GM-CSF) e l’interleuchina-4 (GM-CSF è il fattore di crescita utilizzato per contrastare la diminuzione della conta dei globuli bianchi dovuta alla chemioterapia). Questo fattore di crescita fa espandere anche la miscela di cellule tumorali e dendritiche. Questa miscela viene quindi iniettata nel paziente, provocando una maggiore reazione da parte del sistema immunitario.
Questo uso delle cellule dendritiche è stato applicato a diversi tipi di cancro. Il suo uso sul cancro al cervello è stato sperimentato dal Dr. Keith Black e dal suo team alla UCLA, poi è continuato al Cedars Sinai quando il team del Dr. Black si è trasferito in quell’istituto. Un programma parallelo all’UCLA è stato continuato dalla dottoressa Linda Liau. Altri centri che utilizzano questo approccio sono presenti in Belgio, Cina e Giappone. In uno dei primi piccoli studi clinici (149) nove nuovi pazienti con glioma di alto grado hanno ricevuto tre vaccinazioni separate a distanza di due settimane. Una robusta infiltrazione di cellule T è stata rilevata in campioni di tumore e la sopravvivenza mediana è stata di 455 giorni (rispetto ai 257 giorni della popolazione di controllo). Un successivo rapporto (150) che ha coinvolto 8 pazienti con GBM ha prodotto un tempo di sopravvivenza mediano di 133 settimane, rispetto a una sopravvivenza mediana di 30 settimane di un gruppo comparabile di pazienti che hanno ricevuto altri protocolli di trattamento. A due anni il 44% dei pazienti era libero da progressione, rispetto a solo l’11% dei pazienti trattati con il protocollo Stupp. Un’eccellente revisione dei risultati clinici e delle questioni tecniche associate agli studi sui vaccini è fornita da Wheeler e Black (151).
Nel più ampio degli studi clinici (152), 34 pazienti affetti da GBM (23 con tumori ricorrenti, 11 di nuova diagnosi) sono stati valutati per la loro risposta immunologica al vaccino utilizzando la produzione di interferone come misura, con il risultato che solo il 50% dei pazienti ha mostrato una risposta. Il grado di risposta è stato moderatamente correlato al tempo di sopravvivenza: 642 giorni per i responder, 430 giorni per i non responder. Cinque dei 34 pazienti erano vivi al momento del rapporto, con tempi di sopravvivenza che andavano da 910 a 1216 giorni, tutti classificati come responder immunologici. Va notato che l’età media dei pazienti in questo studio era di 52 anni, solo leggermente inferiore alla tipica popolazione GBM, mentre molti degli altri studi sui vaccini hanno incluso principalmente pazienti più giovani.
Tra i risultati più promettenti dei vaccini a cellule dendritiche pulsate con lisato c’è il programma di ricerca della UCLA guidato dalla Dr.ssa Liau. Nella relazione più dettagliata dei risultati (153) 15 pazienti affetti da GBM di nuova diagnosi e 8 pazienti con tumori ricorrenti (età media = 51), hanno ricevuto il vaccino una dose iniziale di vaccino dendritico seguito da tre vaccini di richiamo in combinazione con POLY ICLC o imiquimod applicato localmente al sito di iniezione. Per tutti i pazienti, il tempo mediano alla progressione è stato di 15,9 mesi. Il tempo di sopravvivenza mediano per i pazienti di nuova diagnosi è stato di 35,9 mesi e i tassi di sopravvivenza a 2 e 3 anni sono stati del 77% e del 58%. Per i pazienti recidivanti, la sopravvivenza media dal momento dell’arruolamento iniziale nella sperimentazione era di 17,9 mesi. Rapporti successivi sono giunti da comunicati stampa di Northwest Biotherapeutics, la società di biotecnologie che sponsorizza gli studi DCVax. Attualmente è in corso un ampio studio multicentrico di fase III.
A luglio 2015, nessun risultato dello studio di fase 3 DCVax-L è stato reso pubblico, sebbene gli esiti dei pazienti di un “braccio informativo” che ha ricevuto DCVax-L siano stati pubblicati da Northwest Biotherapeutics a marzo (si veda il comunicato stampa). Questo braccio informativo era composto da 51 pazienti che si erano arruolati nello studio di fase 3, ma poi sono stati esclusi dallo studio a causa dello stato di progressione precoce malattia prima della prima vaccinazione. I pazienti hanno ricevuto le iniezioni di DCVax e sono stati poi seguiti per valutare gli esiti.
I risultati di sopravvivenza in questo gruppo sono riassunti in un video Youtube con Marnix Bosch, Chief Technical Officer dell’azienda. All’interno di questo gruppo di 51 pazienti un sottogruppo di 25 pazienti considerati “indeterminati”, nel senso che avevano evidenza di progressione della malattia alla visita di base (che li ha resi non idonei alla partecilazione allo studio), ma successivamente hanno avuto una malattia stabile, una modesta progressione o una modesta regressione. Questo gruppo di pazienti ha avuto una sopravvivenza mediana di 21,5 mesi. A marzo 2015, nove di questi pazienti erano ancora vivi dopo 24 mesi di follow-up, sei di questi nove erano vivi dopo 30 mesi di follow-up e quattro di questi nove erano vivi tra i 35 ed oltre i 40 mesi. Quindi possiamo aspettarci che la sopravvivenza mediana dello studio di fase 3 (pazienti senza progressione della malattia alla visita basale) sia almeno superiore ai 21,5 mesi.

Vaccino Agenus Prophage (complesso peptidico proteico da shock termico-96)

Una variazione nell’uso delle cellule dendritiche consiste nel aver prima sottoposto il tessuto tumorale a un trattamento con shock termico per aumentare l’espressione delle proteine da shock termico, poi estratte dal sangue e incubate con cellule dendritiche dei singoli pazienti. In uno studio clinico (163) condotto presso UCSF e Columbia per pazienti con tumori ricorrenti pesantemente pretrattati, il vaccino ha prodotto una sopravvivenza mediana di 42,6 settimane (circa 9,8 mesi), che si confronta favorevolmente con il tempo di sopravvivenza di 6 mesi dei dati storici, ed è paragonabile ai 9-11 mesi dell’Avastin che viene utilizzato su pazienti con tumori ricorrenti.
Un successivo comunicato stampa di Agenus, Inc, una società biotecnologica che sponsorizza la ricerca, ha riportato i risultati della sperimentazione clinica di fase II in cui il vaccino dendritico da shock termico è stato combinato con il protocollo standard Stupp (164). La sopravvivenza mediana libera da progressione è stata di 17,8 mesi e la sopravvivenza mediana è stata di 23,8 mesi. Questa sopravvivenza mediana libera da progressione di 17,8 mesi è forse la PFS più lunga mai vista in uno studio di fase 2 di dimensioni sostanziali per il glioblastoma di nuova diagnosi.
I dati di follow-up (riferimento 339, report 2011) presentati alla conferenza ASCO 2015 hanno rivelato che i pazienti con elevata espressione di PD-L1 (il ligando per il checkpoint immunitario PD-1 sulla superficie delle cellule immunitarie che è il bersaglio degli anticorpi terapeutici nivolumab e pembrolizumab) hanno avuto una sopravvivenza mediana di 18 mesi, mentre quelli con bassa espressione di PD-L1 hanno avuto una sopravvivenza mediana di 44,7 mesi. Questa scoperta suggerisce che l’efficacia del vaccino peptidico proteico da shock termico potrebbe essere notevolmente migliorata con la co-somministrazione di anticorpi PD-1 come nivolumab o pembrolizumab.

Vaccini bastati su antigeni associati al tumore

ICT-107

Uno svantaggio dell’approccio DCVax è che richiede che il tessuto cerebrale venga estratto dai singoli pazienti per produrre il vaccino. Un approccio alternativo è stato utilizzato dal team del Dr. Black al Cedars Sinai. Le cellule dendritiche vengono ancora prelevate dal sangue periferico dei singoli pazienti, ma invece di mescolare il lisato del tessuto tumorale con quelle cellule, una raccolta di sei proteine tipiche dei GBM viene miscelata con le cellule dendritiche, creando una risposta immunitaria a quegli antigeni, e la miscela viene poi restituita al paziente attraverso le vaccinazioni. In uno studio di fase I (158), 20 pazienti affetti da GBM (17 di nuova diagnosi, 3 con tumori ricorrenti) hanno ricevuto tre vaccinazioni a distanza di due settimane. La PFS mediana è stata di 16,9 mesi e la sopravvivenza globale mediana è stata di 38 mesi. Al momento della relazione sulla sperimentazione clinica, sei dei pazienti non avevano mostrato alcun segno di recidiva del tumore. Un successivo follow-up è stato riportato in un comunicato stampa di ImmunoCellular Therapeutics (159), la società di biotecnologie che sponsorizza il vaccino (ora chiamato ICT-107). Il tasso di sopravvivenza a tre anni è stato del 55%, con il 38% dei pazienti che non mostrava segni di recidiva.
L’aggiornamento sulla sperimentazione clinica (160), presentato al meeting 2013 della World Federation of Neuro-oncology, ha riportato che 7 dei 16 pazienti originari dello studio erano ancora vivi, con sopravvivenze comprese tra 60 e 83 mesi. Un altro paziente che era ancora libero dal tumore dopo cinque anni è morto di leucemia.
Attualmente è in corso uno studio randomizzato di fase II, i cui risultati intermedi sono stati recentemente riportati da ImmunoCellular Therapeutics (161). Nonostante gli impressionanti risultati sopra descritti, non c’e’ stata alcuna differenza statisticamente significativa nella sopravvivenza mediana tra il gruppo vaccinato e quello trattati con un placebo, sebbene ci fosse un vantaggio di 2-3 mesi per il gruppo che ha ricevuto il vaccino. Una differenza simile nella sopravvivenza libera da progressione era tuttavia statisticamente significativa. L’azienda ha sottolineato che i risultati erano preliminari e che si aspettavano che la differenza nella sopravvivenza libera da progressione si traducesse in differenze nella sopravvivenza globale con un follow-up più lungo.
I dati aggiornati dello studio di fase II ICT-107 sono stati presentati un giugno 2014 alla riunione annuale dell’ASCO (309). Un’importante conclusione da trarre dai nuovi dati è che i pazienti positivi all’HLA-A2 (una variante del gene dell’antigene leucocitario umano-A) sembrano trarre un beneficio significativo dal vaccino. Le HLA sono proteine che presentano l’antigene che si trova sulla superficie cellulare. HLA-A2 è la variante più comune in Nord America ed Europa secondo il comunicato stampa e questo gruppo comprendeva il 62% dei pazienti inseriti casualmente in questo studio. I risultati aggiornati sono stati presentati solo per i pazienti positivi all’HLA-A2, con risultati ulteriormente suddivisi in base allo stato di metilazione MGMT.
I risultati di sopravvivenza in questo studio sono misurati dal momento della randomizzazione successivo alla chemioradioterapia e il tempo medio tra l’intervento chirurgico iniziale e la randomizzazione è stato di 83 giorni (2,7 mesi).
Per i pazienti positivi per HLA-A2 con MGMT non metilato, il gruppo vaccinato con ICT-107 ha avuto un vantaggio mediano di sopravvivenza di 4 mesi rispetto al gruppo vaccinato con placebo. Il gruppo ICT-107 ha avuto anche un vantaggio mediano di 4,5 mesi nella sopravvivenza libera da progressione. Questi vantaggi nel gruppo trattato con il vaccino non hanno raggiunto la significatività statistica, sebbene ciò sia forse dovuto al piccolo numero di pazienti inserito all’interno di questi sottogruppi. Il 21% dei pazienti trattati con ICT-107 era ancora vivo al momento dell’analisi, rispetto al solo 7% dei pazienti trattati con placebo.
La sopravvivenza mediana non è stata ancora raggiunta nel gruppo HLA-A2 positivo, MGMT metilato, sebbene in questo sottogruppo il trattamento con ICT-107 abbia portato a un aumento notevole e statisticamente significativo della sopravvivenza libera da progressione mediana: 24,1 mesi contro gli 8,5 mesi del gruppo trattato con placebo. È probabile che questo enorme miglioramento della sopravvivenza mediana libera da progressione in questo sottogruppo si traduca in un significativo miglioramento mediano della sopravvivenza globale.
Purtroppo, nel giugno 2017, Immunocellular Therapeutics ha annunciato che lo studio di fase 3 ICT-107 sospendeva il reclutamento a causa di finanziamenti insufficienti. Nel comunicato stampa è stato affermato che l’azienda stava cercando un partner per la collaborazione o l’acquisizione del proprio Programma ICT-107 e che stava anche adottando misure per garantire il follow-up continuo dei pazienti già partecipanti allo studio.

SL-701

Un approccio simile è stato utilizzato dal Dr. Hideho Okada e dai colleghi dell’Università di Pittsburgh. In uno studio pilota che ha utilizzato questo approccio con pazienti su tumori ricorrenti (162) sono state osservate diverse importanti risposte tumorali. La sopravvivenza mediana per i 13 pazienti affetti da GBM nello studio è stata di 12 mesi, con molti dei pazienti ancora liberi da progressione al momento del rapporto. Una versione successiva di questa terapia, chiamata SL-701, consiste in tre peptidi accorciati corrispondenti agli antigeni associati al glioma ed è ora in fase di sperimentazione in uno studio di fase I / II per il glioblastoma ricorrente positivo all’HLA-A2 (NCT02078648).

Vaccino a cellule dendritiche mirato al citomegalovirus (CMV)

Questo approccio si basa sulla scoperta che la maggior parte dei tumori GBM sono infettati dal citomegalovirus, un comune virus dell’herpes. I GBM hanno un’alta incidenza del virus presente (secondo alcune stime oltre il 90%) mentre le cellule cerebrali normali no. Il nuovo approccio terapeutico prevede di prendere di mira una specifica componente proteica del virus CMV, che poi uccide il virus e la cellula che lo ospita.
I risultati di un piccolo studio per il vaccino a cellule dendritiche anti-CMV della Duke con o senza precondizionamento con un’iniezione di tossoide tetanico / difterico sono stati pubblicati su Nature nel marzo 2015 (320). C’erano 6 pazienti con glioblastoma di nuova diagnosi in ciascun braccio. Nei 6 pazienti trattati con il vaccino ma senza precondizionamento per tetano / difterite, la diagnosi mediana libera da progressione e di sopravvivenza globale è stata di 10,8 e 18,5, non significativamente migliore rispetto ai controlli storici. Nel gruppo di pazienti che hanno ricevuto il precondizionamento del sito di iniezione con tetano / difterite, tre dei pazienti erano vivi senza progressione della malattia a 44-47 mesi dalla diagnosi. Un articolo del  Wall Street Journal pubblicato contemporaneamente allo studio a sua volta pubblicato Nature ha fornito informazioni aggiornate, rivelando che due di questi sopravvissuti a lungo termine sono morti a quasi 5 e 6 anni dalla diagnosi, mentre il paziente rimanente era ancora vivo a oltre 8 anni dalla diagnosi. Un aggiornamento presentato alla Conferenza AANS 2016ha rivelato che questo paziente era ancora vivo e senza ricorrenza del tumore a 120 mesi (10 anni). Lo scopo del booster tetano / difterite è migliorare la migrazione delle cellule dendritiche ai linfonodi. Considerato il sorprendente successo del vaccino contro le cellule dendritiche anti-CMV combinato con un’iniezione di richiamo per tetano / difterite, è stato aperto uno studio randomizzato di fase 2 nel 2015 con un braccio che riceverà il precondizionamento del tossoide tetano / difterite e l’altro braccio che riceverà soluzione salina (essenzialmente placebo). Entrambi i bracci riceveranno il vaccino contro le cellule dendritiche anti-CMV (NCT02366728).
Un secondo studio di fase II a braccio singolo (ATTAC-GM) ha combinato temozolomide dose intensa (100 mg / m2 per 21 giorni di un ciclo di 28 giorni) con vaccino a cellule dendritiche anti-CMV e precondizionamento del tetano. La sopravvivenza mediana libera da progressione e globale per gli 11 pazienti è stata di 25,3 e 41,1 mesi. Questi dati sono stati presentati all’incontro annuale dell’AANS 2016 da Kristen Batich.
Una prova separata (NCT00626483) alla Duke per il glioblastoma di nuova diagnosi sta testando il vaccino contro le cellule dendritiche mirate al CMV in combinazione con basiliximab, un anticorpo CD25 destinato a inibire la popolazione di cellule T regolatorie (Treg). In un rapporto pubblicato all’incontro ASCO 2015, si rivela che in uno studio pilota su sette pazienti trattati con questa terapia combinata, la sopravvivenza mediana libera da progressione e la sopravvivenza globale sono state rispettivamente di 23,5 e 30,3 mesi.
Attualmente il reclutamento di studi clinici per testare vaccini contro il CMV pp65 con o senza precondizionamento di tetano / difterite o basiliximab include lo studio ELEVATE presso la Duke University (NCT02366728), la prova PERFORMANCE anche alla Duke (NCT02864368), lo studio ATTAC-II presso l’Università della Florida (NCT02465268) e lo studio AVERT per gliomi ricorrenti di grado III e GBM presso la Duke University (NCT02529072). 

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(149) Yu, J. S., et al. Vaccination of malignant glioma patients with peptide-pulsed dendritic cells elicits systemic cytotoxicity and intracranial T-cell infiltration. Cancer Research, 2001, 61, 842-847.
(150) Yu, J. S., et al. Vaccination with tumor lysate-pulsed dendritic cells elicits antigen-specific, cytotoxic T cells in patients with malignant glioma. Cancer Research, 2004, 64, 4973-4979.
(151) Wheeler, C. J., & Black, K. L. DCVax-Brain and DC vaccines in the treatment of GBM. Expert Opin. Investig. Drugs, 2009, 118(4), 509-519.
(152) Wheeler, C. J., et al. Vaccination elicits correlated immune and clinical responses in glioblastoma multiforme patients. Cancer Res., 2008, 68 (14), 5955-64.
(153) Prins, R. M., Soto, H., Konkankit, V., et al. Gene expression profile correlates with T-cell infiltration and relative survival in glioblastoma patients vaccinated with dendritic cell immunotherapy. Clinical Cancer Research, 2011, 17(6)., 1603-15.
(158) Phuphanich, S., Wheeler, C. J., Rudnick, J. D., et al. Phase I trial of multi119epitope-pulsed dendritic cell vaccine for patients with newly diagnosed glioblastoma. Cancer Immunology and Immunotherapy, 2013, 62, 125-135.
(159) Press Release from ImmunoCellular Therapeutics, Sept 12, 2011
(160) Phuphanich, S., et al. Long-term remission over 5 years in patients with newly diagnosed glioblastoma treated with ICT-107 vaccine: A follow-up study. (2013). Paper presented at the fourth quadrennial meeting of the World Federation of Neurooncology, Abstract #IT-015.
(161) Press Release from ImmunoCellular Therapeutics, Sept. 11, 2013.
(162) Okada, H., Kalinski, P., Ueda, R., et al. Induction of CD8+ T-cell responses against novel glioma-associated antigen Peptides and clinical activity by vaccination with alpha-Type 1 polarized dendritic cells and polyinosinic-polycytidylic acid stabilized by lysine and carboxymethylcellulose in patients with recurrent malignant glioma, J. Clin. Oncol., 2011, 29 (3), 330-36.
(163) Bloch, Orin et al. “Heat-shock protein peptide complex–96 vaccination for recurrent glioblastoma: a phase II, single-arm trial.” Neuro-oncology 16.2 (2014): 274-279.
(164) Agenus Brain Cancer Vaccine Shows Extended Survival in Phase 2 Final Data Analysis. July 1, 2014 press release.
(309) ImmunoCellular Therapeutics Presents Updated ICT-107 Phase II Data in Patients with Newly Diagnosed Glioblastoma at the 2014 ASCO Annual Meeting.
(320) Mitchell, Duane A et al. “Tetanus toxoid and CCL3 improve dendritic cell vaccines in mice and glioblastoma patients.” Nature 519.7543 (2015): 366-369.

Bene! Spero che la lettura vi sia piaciuta, sono stato il più fedele possibile. A brevissimo il prossimo capitolo che arriverà tuttavia dopo la pubblicazione delle ultime novità della ricerca per il primo bimestre 2021! A presto!