Møteresymé fra årets AACR (American Association for Cancer Research) møte i Philadelphia, USA (18.-22. April 2015)

Av Jürgen Geisler, Professor Dr. med.
Anne Hansen Ree, Professor Dr. med.
Oddbjørn Straume, Overlege, Dr. philos.
Stian Knappskog, Dr. philos., Seniorforsker

På årets AACR møte i Philadelphia var det betydelig mer fokus på immunterapi ved kreft sammenlignet med tidligere møter og et økende antall kliniske studier ble presentert.
Det ser ut som vi er på vei inn i et paradigmeskifte i kreftbehandling etter hvert som flere tumorgrupper kan vise til positive resultater ved immunterapi, da særlig immune checkpoint blockers (immun kontrollpunkt hemmere). Kreftformer med kjente carcinogener (tobakk og UV-stråling) og med høy mutasjonsrate er de som per i dag har vist best respons på denne type behandling, trolig fordi kreftcellene presenterer et mangfold av antigener på overflaten som kan gi en immunreaksjon. Kampen om markedet og indikasjonene mellom de ledende medikamentene er interessant å følge med på.

Vår lille delegasjon fra Norge ønsker her å oppsummere bare noen få av de mange presentasjonene som ble gitt i løpet av 5 dager i april 2015. Alt i alt var det ca. 17000 deltagere fra hele verden. Ved siden av flere hundre utsøkte orale presentasjoner ble det vist ca. 6000 poster. Vårt utvalg blir dermed bare en ytterst subjektiv smakebit og vi anbefaler derfor alle som er interessert i basal tumorbiologi og tidlige faser av kliniske studier, å besøke f. eks. det neste AACR-møte i New Orleans (April 2016). Vi kommer til å ha fokus på nyheter innen colorectal cancer, maligne melanomer, brystkreft og basal tumorbiologi.

Nye konsepter innen colorectal cancer (CRC)

Årets AACR Meeting var preget av tematikk innen cancerimmunologi, inkludert immunterapi alene og spesielt i kombinasjon med andre terapeutiske modaliteter, og dette gjaldt også for CRC. Mange oppsøkte symposier som kunne belyse biologiske prinsipper innen immunologi på ”forenklet” måte og med direkte referanse til begrepsrammen for ”enkel” onkologi. Første morgensesjon første dag ble således tilbrakt på en Educational Session med tittelen Tumor Immunology and Immunotherapy for the Non-Immunologist, og dette viste seg å bli et lærerikt preludium som blant annet belyste hvordan lokal og systemisk immunitet påvirkes av tarmens mikrobiota. Kanskje er det slik at man trenger immuniteten som skapes av tarmens mikroflora for å oppnå terapirespons – og kanskje er immuniteten som skapes av slik mikroflora avgjørende for behandlingstoksisitet? Selv om følgende oversiktsartikkel allerede er tre år gammel, vil vi likevel anbefale den som generell introduksjon til feltet (Goldszmid & Trinchieri: The price of immunity. Nat Immunol 2012;13:932-8).

En annen basal fagdisiplin som beveger seg inn mot klinisk onkologi er tumormetabolisme, inkludert betydningen av mitokondriebiologi. Igjen ser det ut til at CRC som modellsystem kan gi oss ny biologisk kunnskap. Og igjen ble vi beriket av informasjonen som ble presentert på en Educational Session, denne gang med tittelen Metabolism Vulnerabilities in Cancer. Den såkalte én-karbonmetabolismen i mitokondrier er helt sentral for tumorcellenes metabolske adaptasjon under hurtig proliferasjon og kan derfor tenkes å fungere som biologisk behandlingstarget. Mye forskning på mekanismer gjenstår imidlertid før et mer helhetlig forståelsesbilde foreligger. Men i denne sammenhengen er det jo interessant å minne om epidemiologiske data som tyder på at behandling med metformin hos diabetikere muligens gir overlevelsesgevinst ved samtidig CRC.

For den som skulle ønske å utfordre seg selv på én-karbonmetabolismen i eksperimentell CRC, kan dette oppnås med følgende artikkel – men vær da klar over at den overhode ikke er egnet som ferielektyre: Maddocks et al: Serine starvation induces stress and p53-dependent metabolic remodelling in cancer cells. Nature 2013;493:542-6.

Meet-the-Expert Sessions på en times varighet ga rom for at én foredragsholder kunne gå i dybden på sitt forskningsfelt. Kongressens høydepunkt for mange var sesjonen med tittelen Radiation and Immunotherapy: From Preclinical Models to Cancer Patients med strålingsonkologen og immunologen Silvia C. Formenti fra New York. Pedagogisk eksellent foredro hun en rekke overbevisende prekliniske og kliniske studier innen ulike tumorentiteter som har vist at (lokal) stråleterapi kan fungere som adjuvans til (systemisk) antitumor-immunitet, eller sagt med andre ord – stråleterapi er den ideelle tumorvaksine! Tradisjonelt har man tenkt at eventuell systemeffekt av stråleterapi er resultat av direkte eliminasjon i målvolumet av klonogene tumorceller som ellers kunne opprettholdt en tumorcellepopulasjon med metastatiske egenskaper – eller sagt med klinisk terminologi, jo bedre lokal kontroll desto bedre systemisk resultat. Gjennom de siste to tiår har den translasjonelle forskningsgruppen som Formenti leder systematisk gjort studier i dyremodeller hvor funn og ny innsikt dernest er overført til kliniske terapistudier. Kort oppsummert er konseptet slik at tumorcelledød som følge av stråleterapi frigjør tumor-antigener som tas opp av antigen-presenterende dendrittiske celler, som igjen vil aktivere cytotoksiske T-celler som derfor spesifikt kan angripe (oligo)-metastatiske sykdomsmanifestasjoner utenom målvolumet for stråleterapien. Man kan innen rammen av dette konseptet selvsagt tenke seg å kombinere stråleterapi med terapeutika som spesifikt aktiverer det cytotoksiske immunsystemet, noe som allerede er implementert i pågående tidligfase-studier. Men som Formenti formante – man har ennå ikke den fulle oversikt over betydningen av eventuell immunsuppressiv effekt av stråleterapi som vil kunne motvirke det terapeutiske formålet. Som sagt er Formenti er strålende pedagog, og vi vil uten reservasjoner forslå følgende artikler som introduksjon til dette spennende multimodale konseptet, som vil dominere faglige diskusjoner også her hjemme de nærmeste årene: Formenti & Demaria: Combining radiotherapy and cancer immunotherapy: a paradigm shift. J Natl Cancer Inst 2013;105:256-65; Vatner et al: Combinations of immunotherapy and radiation in cancer therapy. Front Oncol 2014;4:325; Crittenden et al: Current clinical trials testing combinations of immunotherapy and radiation. Semin Radiat Oncol 2015;25:54-64.

Nyheter – Maligne Melanomer

Phase III study of pembrolizumab
(MK-3475) versus ipilimumab in patients
with ipilimumab-naive advanced melanoma (Abstract no CT101)

I møtets første plenary session la Antoni Ribas frem resultater fra en randomisert fase 3 studie med tre armer. 834 pasienter ble randomisert til enten pembrolizumab (Pembro)10 mg/kg Q2w, pembrolizumab 10 mg/kg Q3w eller 4 doser med ipilimumab (Ipi) 3 mg/kg Q3w. Resultatene ble publisert i New England Journal of Medicine samme morgen. Pembrolizumab og Ipilimumab er såkalte “immune checkpoint blockers”, medikamenter som motvirker immunsystemets innebygde bremser og medfører en aktivering av immunsystemets reaksjon mot antigener uttrykt på kreftceller. Mens Pembrolizumab er et antistoff rettet mot T-celle reseptoren PD-1 er Ipilimumab et antistoff mot CTLA-4 reseptoren. Mens Ipilimumab tidligere har vist overlevelsesgevinst hos pasienter med metastatisk melanom, var det nå knyttet stor spenning til om Pembrolizumab kunne vise tilsvarende resultater som den forutgående fase 1-2 studien hadde vist. Studieinklusjonen var stratifisert i henhold til funksjonsklasse, behandlingslinje og uttrykk av PD-1 liganden PDL-1 i tumorceller. Randomiseringen medførte en god balanse i behandlingsarmene. Primære endepunkter var progresjonsfri overlevelse (PFS) og total overlevelse (OS). Sekundære endepunkter var responsrater og sikkerhet. Data fra første interimanalyse ble lagt frem etter 260 PFS hendelser og alle pasienter hadde vært behandlet i minst 6 måneder.

Pasientene ble inkludert mellom sept 2013 og mars 2014. Median oppfølgning var kun 8 måneder ved interimanalysen, dvs at studien fortsatt er umoden. Imidlertidig så man allerede nå at det var en signifikant forskjell i andelen progresjonsfrie ved 6 mndr mellom Ipilimumab (26,5%) Pembrolizumab Q2w (46,4%) og Pembrolizumab Q3w (47,3%). Dette er ikke overraskende så lenge det er kjent at Ipilimumab har en lav responsrate ihht RECIST kriteriene. Dvs at man ofte ser tumorvekst (som blir regnet som progresjon) før man senere ser tumorskrumpning ved Ipilimumab. Viktigere var det derfor at OS ved 6 mndr også var signifikant forskjellig med 74,6% for Ipilimumab, 84,8% for Pembrolizumab Q3w og 87,6% ved Pembrolizumab Q2w. Også bivirkningsprofilen mtp grad 3-5 bivirkninger var i favør av Pembrolizumab. Det blir spennende å se, når videre oppfølgningsdata fra studien presenteres senere, om man også ved Pembrolizumab vil se en varig avflating av overlevelseskurvene som man observerte med Ipilimumab i tidligere studier, samt om man kan oppnå langtidsoverlevelse.

Pembrolizumab har nå markedsføringstillatelse i USA og får trolig markedsføringstillatelse i Europa snarlig. Denne studien blir viktig for behandlingsvalg for pasienter med metastatisk melanom.

Improved clinical response in patients with advanced melanoma treated with nivolumab combined with ipilimumab compared to ipilimumab alone (abstract 2860)

Stephen Hodi la frem resultater fra en randomisert fase 2 studie der PD-1 hemmeren Nivolumab (Nivo) i kombinasjon med Ipilimumab (Ipi) ble sammenlignet med Ipi monoterapi. Resultatene ble publisert i New England Journal of Medicine samme morgen. Nivo og Ipi er såkalte immune checkpoint blockers, medikamenter som motvirker immunsystemets innebygde bremser og medfører en aktivering av immunsystemets reaksjon mot antigener uttrykt på kreftceller. Mens Nivo er et antistoff rettet mot T-celle reseptoren PD-1 er Ipi et antistoff mot CTLA-4 reseptoren. Mens Ipi har vist significant bedret overlevelse ved metastatisk melanom i flere store fase 3 studier har Nivo også vist lovende resultater i flere fase 1 og fase 2 studier. Mens Ipi oftest ikke gir responser ihht RECIST kriteriene, kan Nivo medføre betydelig tumorskrumpning. Da disse antistoffene virker på hver sin T-celle reseptor er det et rasjonale for å kombinere de to for å oppnå en additiv eller synergistisk effekt. Kombinasjonen er allerede testet ut i en fase 1 dose-eskaleringsstudie der man observerte lovende anti-tumor effekt. Primært endepunkt var responsrater i BRAF mutasjon negative pasienter, mens sekundære endepunkter var progresjonsfri overlevelse (PFS), responsrater i BRAF muterte pasienter, samt sikkerhet. Man fant signifikant bedre respons ved kombinasjonen Nivo+Ipi mot Ipi alene (60% vs. 11%) i BRAF villtype pasienter. Median PFS i BRAF villtype pasienter var 8,9 mndr for kombinasjonen mot 4.4 mndr for Ipi monoterapi. Lignende funn ble presentert for der BRAF muterte pasientene. Igjen, dette er ikke så overraskende så lenge det er kjent at Ipi sjelden gir responser ihht RECIST kriteriene. Likevel, med en median tumorskrumpning på 68,1 % i kombinasjonen mot median tumorvekst på 5,5 % ved Ipi monoterapi, er dette en betydelig forskjell som nok må forventes å gjenspeiles i overlevelsesdata når disse kommer. Grad 3-4 bivirkninger var hyppigere ved kombinasjonen (54% vs. 24%), og 38% måtte avbryte kombinasjonsbehandlingen mot 13% ved Ipi alene. Forfatterne konkluderte med at bivirkningene ved kombinasjonsbehandlingen var håndterbare.

Basal Tumorbiologi

Mike Stratton – Mutasjonssignaturer i kreftgenomet (side 210 – AACR program)

Den sammensetningen av mutasjoner man finner ved genomsekvensering av en tuomor er et resultat av summen av alle de ulike mutasjonsprosessene som har vært aktive under utviklingen av en tumoren. Disse kan man nå til dels forklare basert på fordelingen av de ulike type mutasjoner man observerer. I og med at det er fire ulike nukleotider i DNA, kan man ha 12 ulike type mutasjoner med nukleotidendring; dette vil i praksis si 6, siden man ikke kan skille mellom om mutasjonen opprinnelig har oppstått på positiv eller negativ i DNA. Man kan så legge til informasjon om basen umiddelbart oppstrøms og basen umiddelbart nedstrøms, og således se på tripletter. Man har da 96 ulike typer mutasjoner. Fordelingen av disse sier mye om hvilke type skader et genom har vært utsatt for. Fra tidligere vet man at f.eks. at UV-stråling gir en spesiell type DNA skade (og denne type mutasjoner ofte sees i maligne melanomer). Tilsvarende sees mutasjoner som reflekterer skade forårsaket av toksiske forbindelser i tobakk (noe som sees ofte i lunge cancer). Stratton presenterte nyere data der man også har undersøkt signaturer som sammenfaller med APOBEC enzymaktivitet. Dette er en familie enzymer som normalt muterer fremmed DNA/RNA (virus) i cellen. At mutasjoner som trolig er forårsaket av APOBEC-aktivitet er tydelige i kreftcellers DNA indikerer at APOBEC-aktiviteten i noen celler er deregulert. I tillegg viste Stratton data som indikerer at mange glioblastomer bærer mutasjonssignaturer sammenfallende med DNA skade introdusert av temozolomide. Man har nå identifisert i overkant av 30 ulike signaturer som er resultat av ulike mutasjonsprosesser, og man har, som nevnt over, kunne linke mange av disse til kjente mutagene prosesser. Imidlertid er det fremdeles slik at mange av de identifiserte mutasjonssignaturene har en ukjent mekanistisk bakgrunn.

Guillermina Lozano – TP53 gain of function mutasjoner (side 298 – AACR program)

Mens det fleste tumor suppressorgen som er muterte i human kreft er rammet av delesjoner og / eller nonsense-mutasjoner, er mutasjonsspekteret annerledes for TP53; her er de fleste mutasjoner observert i humane tumorer missense-mutasjoner. Det har i flere år vært antatt / diskutert at dette kan skyldes at TP53 mutasjonane ikke bare er ødeleggende for p53 aktivitet, men at (i alle fall noen) mutasjoner er gain-of function (GOF) mutasjoner (dvs. at det muterte proteinet har en egen onkogen aktivitet). Lozano har brukt musemodeller for analyse av en spesifikk mutant, R172H, for å karakterisere potensielle GOF-effekter av denne mutasjonen. Foreløpige data viser at mus med R172H mutasjonen har tumorer med mye høyere metastatisk potenisale enn mus hvis tumorer har TP53 genet deletert.

Mtp. mekanistisk forklaring, er mye enda uklart med Lozano presenterte data som tyder på at

– R172H hemmer andre tumorsuppressorer (særlig p63 og p73).

– R172H påvirker integrin remodellering, og dermed fremmer en invasiv fenotype.

– R172H interagerer direkte med flere transkripsjonsfaktorer, og påvirker dermed transkripsjon av ulike gener.

Alle data som ble presentert var basert på musemodeller der mutasjonen var tilstede i germline. Lozano presterte ny teknolgi for kondisjonell uttrykking av mutanten, og fremla planer for hvordan hennes team innen kort tid kan studere tilsvarende effekter i mus som bare uttrykker mutasjonen i et gitt organ; slik at man dermed, på en bedre måte replikerer en «somatisk» mutasjon.

Jorge Reiss-Filho – Intratumor heterogenitet i brystkreft (side 618 – AACR program)

Reiss-Filho henviste til data, som er kommet frem i senere tid, som viser at det er tildels svært stor grad av intratumor heterogeneitet i mange brysttumorer. Mtp. på bruk av massiv parallell sekvenseringsteknologi i klinikk stilte Reiss-Filho spørsmålet om hvilke biopsier man egentlig skal sekvensere for å påvise biomarkører i en gitt pasient. Er det spesifikke områder av primær tumor som bør analyseres, eller metastaser? Og i tilfelle det siste; hvilke metastaser, dersom pasienten har multiple. Et alternativ til å sekvensere tumor biopsier er såkalte «liquid biopsies», der man analyserer tumor DNA som frigis fra tumor, og sirkulerer i blodet. Hypotesen er at tumor DNA i sirkulasjonen vil være representativ for alle de ulike klonene av kreftceller i en pasient. Reiss-Filho presenterte upubliserte data der materiale fra brystkreftpasienter med metastaser var analysert: DNA isolert fra plasma var analysert og mutasjonsdata var sammenliknet med tilsvarende fra primærtumor og metastase-biopsier.

I en enkelt pasient hadde man funnet alle mutasjoner fra primær tumor og metastaser igjen i plasma DNA, men dette var en pasient med ekstremt høy tumorbyrde. I pasienter med mer «gjennomsnittlig» tumorbyrde fant man i de aller fleste tilfeller, i plasma, bare 20-30 % av de mutasjonene som var tilstede i primærtumor og / eller metastaser. Reiss-Filho’s konklusjon var at graden av informasjon man kan få / nytteverdien av «liquid biopsies», er svært avhengig av tumorbyrde hos pasienten. (Reiss-Filho’s analyser var gjort ved en skevenseringsbydbe på 600x. Han anførte av sensitiviteten ved liquid biopsies nok kan økes ved å sekvensere dypere, men at dette vil medføre økte kostnader.)

Pier Paolo Pandolfi: non-coding RNA (ncRNA) (side 343 – AACR program)

Pandolfi oppsummerte status innen feltet ikke-kodende RNA (ncRNA). Han viste til at dette er et stort felt der man pr. i dag har meget begrenset kunnskap.

Man har så langt kartlagt om lag 3000 microRNA, 38000 lncRNA, 20000 pseudogener og 100000 sirkulære RNA (circRNA). Pandolfi hevdet at særlig det siste tallet (circRNA) trolig er et grovt underestimat. Pandolfi’s team i mange år jobbet med hypotesen om at mRNA (og andre typer RNA) som deler felles bindingsseter for microRNA, vil være co-regulert, og «kommunisere» med hverandre via de felles microRNAene. Denne hypotesen er brukt for å f.eks. forklare en funksjonell rolle for pseudogener. Tidligere har Pandolfi’s team fremsatt hypotesen at PTEN’s pseudogen (PTENP1) virker som en «svamp» og binder microRNA som ellers ville bidratt til degradering av PTEN mRNA. Under AACR, presenterte Pandofli nye data som indikerer at det samme er tilfelle for BRAF: BRAF pseudogen-mRNA ser ut til å binde microRNA som ellers ville bundet, og degradert BRAF mRNA.

Pandolfi hevdet at mye av fremtidens forskning i feltet vil dreie seg om circRNA. CircRNA er resistente mot exonuclease aktivitet, og vil derfor potensielt ha høyere stabilitet enn andre ncRNAs. Arbeidshypotesen er at circRNAs fungerer som svamper som, ved behov, blir uttrykt for å binde micrRNA og dermed beskytte mRNA. Dette er tilsvarende funksjon som enkelte pseudogen (som nevnt over), men med mye større effektivitet, siden konsentrasjon og stabilitet av circRNA er høyere enn andre ncRNA.

Andy Futreal: Klonal evolusjon i renal- og lungekreft (side 363 – AACR program)

Andy Futreal oppsummerte tidligere data mhp. klonal evolusjon i renalcancer. De karakteristiske molekylære trekkene ved denne cancerformen synes å være en kompleks evolusjon der det er til dels stor grad av intratumor heterogenitet, med multiple forgreninger i hver enkelt tumors «fylogenetiske tre». Imidlertid ser man en del likheter mellom de ulike forgreningene / subklonene: I en stor andel av pasientene ser man konvergerende evolusjon i ulike subkloner av tumorceller (dvs. at ulike subkloner i samme pasient har mutasjoner i samme gen, men at mutasjonene er ulike. Mao. at subklonene har ulik genotype, men lignende fenotype). Typiske gen som er mutert og indikerer konvergerende evolusjon i renalcancer er SETD2, PI3KCA og BAP1.  Samtidig påpekte Futreal at et viktig unntak fra dette heterogene bildet er VHL genet, som oftest er mutert i samtlige subkloner i pasientene, og som derfor trolig er en hyppig og tidlig event i tumorigenesen for renal cancer. Futreal presenterte også nye data for lungecancer, der bildet i de fleste pasientene er mye mindre komplekst enn i renalcancer. I lungecancer synes det å være langt mindre grad av intratumor heterogenitet; mange viktige driver-mutasjoner finnes her i samtlige subkloner i pasientene.

Brystkreft

Inhibition of PD-L1 by MPDL3280A leads to clinical activity in patients with metastatic triple-negative breast cancer (TNBC) (abstract 2859)

Prof. Leisha Emens (John Hopkins Kimmel Cancer Center, Baltimore, USA) presenterte resultater fra en klinisk studie som vurderte effekten av immunterapi med MPDL3280A (hemmer interaksjonen mellom PD-1 og PD-L1) hos pasienter med avansert, trippel-negativ brystkreft (TNBC). 54 pasienter med (TNBC) ble behandlet i denne fase-I-studien. Etter 24 uker under behandling hadde 27% fremdeles ingen sykdomsprogresjon (PFS). 19% av alle pasienter opplevde en objektiv respons pga den igangsatte immunterapien. Kliniske effekter ble sett hos både PD-L1-positive og PD-L1-negative pasienter. Det er viktig å vurdere disse tidlige data med edruelighet, men studier som denne indikerer at immunterapi kan få betydning på sikt også for utvalgte pasienter med avansert brystkreft.

The Mevalonate pathway mediates acquired anti-HER2 treatment resistance in HER2+ breast cancer (abstract 721)

Det var brystkreft-forskningsgruppen fra Baylor College of Medicine (Houston, TX, USA) som igjen presenterte nyere data med fokus på resistensutvikling under HER-2-rettet behandling.  Gruppen presenterte cellekulturforsøk som viser at “Mevalonate-signalveien” er oppregulert og fører til resistensutvikling mens HER-2 er fullstendig blokkert pga pågående behandling med trastuzumab og/eller lapatinib. Medikamenter som er rettet mot mevalonate-signalveien blir i øyeblikket testet i tidlige studier og det er derfor for tidlig å trekke harde konklusjoner. Pga den kliniske resistensutviklingen mot HER-2-rettet behandling er slike nye funn likevel lovende for å utvikle nye terapistrategier for pasienter med HER-2+ brystkreft.

Philadelphia presenterte seg ellers som en veldig hyggelig amerikansk kongressby med mange historiske bygninger, museer og attraksjoner som lønner seg å ta med etter en lang dag med vitenskapelig påfyll.