Melanom představuje nejzhoubnější kožní nádor. Navzdory pokrokům v léčebné strategii je základní léčbou nadále radikální chirurgická excize. Imunoterapie je jednou z klíčových forem léčby metastazujícího melanomu a adjuvantní terapie melanomu. Pro schopnost navození dlouhodobé terapeutické odpovědi je navzdory nižším léčebným odpovědím upřednostňována oproti cílené terapii BRAF a MEK inhibitory. Jedním z důvodů selhání imunoterapie je nedostatečná stimulace imunitního systému nádorově specifickými antigeny. mRNA vakcíny přináší nové možnosti při efektivnější stimulaci imunitního systému a navození specifické protinádorové imunitní reakce.
Melanom reprezentuje nejzhoubnější kožní nádor. Jeho incidence se v České republice za posledních 40 let prakticky zpětinásobila a v současné době dosahuje míry 32,83 pacientů na 100 tisíc obyvatel (C43; D03; ÚZIS 2024, data z 2022). Základem úspěšné léčby je nadále radikální chirurgická excize, případně doplněná o mapování a exstirpaci sentinelové uzliny.
Léčebné přístupy
Celková léčba metastazujícího melanomu zaznamenala za posledních 14 let obrovský rozvoj a přinesla do péče o tyto pacienty významné zlepšení prognózy. V roce 2009 byl medián přežití pacientů s metastatickým postižením 6-9 měsíců, v současné době dosahuje dokonce až 35-40 měsíců. Léčba metastatického onemocnění se opírá o dva soudobé onkologické pilíře, a to cílenou terapii (v případě melanomu BRAF a MEK inhibitory) a imunoterapii pomocí inhibitorů kontrolního bodu, tzv. checkpoint inhibitory.
Samotnou léčbu můžeme rozdělit do čtyř skupin, a to na léčbu primární, tedy čistě chirurgickou, léčbu adjuvantní, která následuje po radikálním chirurgickém výkonu, léčbu neoadjuvantní, která je indikována u pacientů ve III. klinickém stadiu a předchází chirurgickému výkonu, a léčbu metastazujícího či lokálně pokročilého melanomu.
Jako samostatnou skupinu lze zahrnout i nově zaváděná terapeutika, která jsou v současné době testována na úrovni menších, ale i velkých mezinárodních multicentrických studií.
Imunoterapie – dosud hlavní pilíř adjuvantní léčby melanomu i léčby metastazující formy
Zkušenosti s imunoterapií poukazují na relativně dlouhodobé terapeutické odpovědi, které jsou však zatíženy menším procentem terapeutických odpovědí než u cílené terapie BRAF a MEK inhibitory.
V současné době je i u imunoterapie snahou navýšení terapeutických odpovědí a tedy zajištění adekvátní a efektivní léčby pro větší počet pacientů. V adjuvantním podání může být částečný průlom např. studie KEYNOTE-716, kde terapeutická indikace byla posunuta do klinického stadia II (resp. IIB a IIC). V této studii bylo ve 2letém sledování dosaženo přežití bez recidivy (RFS) u 81,2 % pacientů a přežití bez vzdálených metastáz dokonce u 88,1 % (HR 0.64 vs placebo) pacientů. Tyto nadějné výsledky jsou do značné míry podpořeny použitím anti-PD-1 v nižším (prognosticky lepším) stadiu onemocnění.
Podobně nadějné výsledky jsou i při neoadjuvantním podávání imunoterapie, a to např. při kombinaci anti-PD-1 a anti-CTLA-4 (ve studii OpACIN a OpACIN-neo), kde RFS se pohybuje při sledování 5 let okolo 70 % oproti 60 %, při podání stejné léčby v adjuvantním režimu a celkové přežití (OS) 90 % při neoadjuvantní léčbě oproti 70 % v adjuvanci.
U metastazujícího melanomu jsou zatím nejlepší výsledky dosaženy při kombinaci anti-PD-1 a anti-CTLA-4(nivolumabu a ipilimumabu), kdy ve studii CheckMate 067, bylo v 7,5letém sledování dosaženo 33 % pacientů přeživších bez progrese onemocnění (PFS) a 48 % pacientů s celkovým přežitím (OS).
Navzdory těmto výsledkům, je zejména v úvodu terapie poměrně velké procento pacientů, kteří na imunoterapii nevykazuji žádnou nebo jen částečnou terapeutickou odpověď. Jednou z možných příčin selhání imunoterapie je nedostatečná stimulace imunitního systému nádorovými neoantigeny nebo i jejich nedostatečná produkce nádorovými melanocyty. mRNA protinádorové vakcíny mohou představovat účinný nástroj při stimulaci imunitního systému a společně s terapií checkpoint inhibitory může být navozena daleko účinnější protinádorová imunitní odpověď.
mRNA vakcína, princip a cíle
Již od 80-90 let se mRNA začala využívat jako silný mediátor genové transkripce. Umělá indukce proteinové exprese díky použití mRNA v buněčných kulturách a myších modelech byla záhy široce použita ve výzkumu nádorů. Během dekády 1990–2000 bylo na preklinické úrovni provedeno několik pokusů o vývoj protinádorové vakcíny založené na mRNA s využitím indukované exprese zavedených nádorových antigenů, jako je karcinoembryonální antigen (CEA) a glykoprotein 100 (gp100).
Nicméně vakcíny na bázi mRNA nebyly do propuknutí pandemie COVID-19 z velké části začleněny do klinické praxe, a to především kvůli nedostatku adekvátních vědeckých a technických prostředků k zajištění jejich imunogenního účinku a stability. Během posledních desetiletí se odborné znalosti týkající se výroby mRNA vakcín postupně zlepšovaly, což jim nakonec umožnilo stát se milníkem v primární ochraně proti nedávné pandemii SARS-CoV-2.
Samotné protinádorové mRNA vakcíny zprostředkovávají prezentaci antigenu, protože jsou inkorporovány dendritickými buňkami, které následně exprimují na svém povrchu nádorové antigeny kódované specifickou mRNA ve vakcíně, čímž indukují aktivaci cytotoxických CD8+ i pomocných CD4+ T-lymfocytů a zároveň zvyšují uvolňování zánětlivých mediátorů. Představují tedy slibný způsob doručení genetické informace imunitním buňkám bez zásahu do struktury jaderné DNA nebo trvalého ovlivnění exprese buněčného proteinu. Hlavním důvodem je, že mRNA neproniká do jádra buňky, což by mohlo vyvolat nepatřičné (nebezpečné) mutace. Kromě toho může být mRNA přenesena bez virových nebo plazmidových vektorů, je přirozeně rozpuštěna hostitelskou buňkou a její produkce je méně nákladná ve srovnání s terapeutiky obdobnou DNA, to umožňuje ještě bezpečnější podávání a produkci těchto vakcín ve velkém měřítku.
Jak již bylo zmíněno, stabilita těchto vakcín je klíčem k účinné vakcinaci pomocí mRNA a to především díky křehké povaze mRNA a rozsáhlé přítomnosti extracelulárních RNáz, které snadno tyto molekuly degradují. Vytvoření robustní mRNA vakcíny lze dosáhnout začleněním 5′ a 3′ netranslatovaných oblastí, které zahrnují kódující oblast, čímž se zabrání její degradaci. K další stabilizaci sekvence mRNA se používá překrytí (methylací) 5′ oblasti a připojení poly(A) konce (sekvence více adenosinmonofosfátů) k 3′ oblasti. Na rozdíl od vakcinace v primární ochraně před infekčním onemocněním, se pomocí protinádorových mRNA vakcín snažíme posílit protinádorovou imunitní reakci (nádorově) specifickou stimulací příslušným antigenem, který je specifický pro daný nádor.
Cílové proteiny kódované sekvencemi mRNA vakcín zkoumané v oblasti onkologie patří do jedné ze tří hlavních kategorií:
- neoantigeny nebo mutované proteinové části exprimované výlučně nádorem v důsledku změn DNA, alternativního sestřihu mRNA nebo posttranskripčních změn. Vyznačují se vysokou a nádorově specifickou imunogenicitou a mohou být spojeny s typem nádoru nebo mohou být dokonce personalizovanými antigeny specifickými pro pacienta;
- antigeny asociované s nádorem, které se mohou nacházet na normální tkáni, jejichž exprese se kvantitativně nebo strukturálně odchyluje od normálních vzorců, jako je MAGE-A3 (číslo rodiny MAGE A3), NY-ESO-1 (karcinom dlaždicových buněk jícnu1), tyrosináza, TPTE (transmembránová fosfatáza s homologií tenzinu) a gp100.
- zánětlivé mediátory, buď chemokiny extracelulárně vylučované, jako je IL-12 (interleukin-12) a GM-CSF (faktor stimulující kolonie granulocytů a makrofágů), nebo exprimované na buněčném povrchu, jako je TLR4 (toll-like receptor 4).
Izolace výše uvedených proteinů a sekvencí mRNA a rozpoznání nejvíce imunogenních neoantigenů a odpovídajících změn DNA umožnilo vytvoření vhodných templátů DNA, které lze použít při výrobě různých mRNA vakcín.
Preklinické experimentální použití
mRNA vakcíny byly použity v celé řadě preklinických studií, které dokázaly zajímavé protinádorové a imunogenní vlastnosti v in vitro i in vivo experimentech. Oberli a jeho kolegové stabilizovali mRNA vakcínu lipidovými nanočásticemi fosforečnanu vápenatého a tím dosáhli zlepšeného účinku mRNA vakcíny kódující gp100 a TRP-2 (s tyrozinázou související protein 2), která byla podána v melanomovém myším modelu s imunokompetentní myší B16F10. Očkování vyvolalo významné zmenšení nádoru a zároveň prodloužilo přežití léčených myší. V roce 2018 Wang a kolegové popsali úspěšnou in vitro transfekci dendritických buněk pomocí vakcíny obsahující mRNA kódující TRP-2 a inhibující siRNA (silencing RNA) expresi PD-L1. V myším melanomovém modelu pak došlo k posílení tvorby specifických CD8+ T lymfocytů v lymfatických uzlinách a zpomalení růstu nádorů. Nebyl ale prokázán synergický vliv mRNA vakcíny proti TRP-2 v kombinací s anti-PD-1 monokolonální protilátkou.
Z dalších prací lze zmínit experiment s použitím mRNA vakcíny opět kódující TRP-2 a ovalbumin, protein vaječného bílku, o kterém se ukázalo, že zvyšuje rozpoznání neoantigenu především cytotoxickými CD8+ T lymfocyty. Tyto poznatky byly ověřeny v myším modelu s paralelně použitým anti-PD-1 inhibitorem, kde kompletní odpovědi dosáhlo 40 % léčených myší. Navíc bylo prokázáno, že tato očkovací látka byla schopna navodit dlouhodobou imunitní odpověď. Při pokusech u očkovaných myší indukovat opětovně metastatický nádorový růst, došlo jen k částečné progresi oproti neočkovaným myším.
mRNA vakcíny v klinických studiích
V terapii melanomu se tyto vakcíny začínají objevovat překvapivě již od roku 2006. mRNA vakcíny byly podávány pacientům s pokročilým melanomem v kontextu několika klinických studií fáze I/II. Již v roce 2006 byla intranodálně nebo intradermálně injikována 22 pacientům s maligním melanomem vakcína sestávající z autologních dendritických buněk derivovaných z monocytů, ex vivo stimulovaných autologní nádorovou mRNA. Imunitní reakce specifická pro vakcínu, charakterizovaná expanzí T lymfocytů s produkcí interferonu-γ, byla pozorována u devíti z 19 pacientů. Intradermální nebo intranodální podání vyvolalo imunitní odpověď u 70 % (7/10) a u 25 % (3/12) léčených pacientů. Později byly u devíti respondentů hlášeny imunospecifické CD4+ a CD8+ T buněčné reakce proti neoantigenům kódovaným vakcinační mRNA.
V roce 2009 byla publikována studie s použitím přímého intradermálního podání protaminem stabilizované mRNA kódující melanomové antigeny (Melan-A, tyrosináza, gp100, MAGE-A1, MAGE-A3, Survivin) u 21 pacientů s metastazujícím melanomem. Jednalo se o první studii, kde byly použity specifické melanocytární či melanomové antigeny. Vakcinace byla dobře tolerována a nevyvolávala žádné nežádoucí účinky stupně 3-4. U očkovaných pacientů byla výrazně omezena cirkulace regulačních a myeloidních supresorových buněk. Specifická imunitní reakce T lymfocytů proti antigenům vakcíny byla zaznamenána u dvou ze čtyř hodnotitelných pacientů a úplná odpověď byla pozorována u jednoho ze sedmi pacientů.
V další pilotní studii byly použity dendritické buňky elektroporované TriMix mRNA vakcínou kódující ligand CD40 (protein buněčného povrchu CD+ T lymfocytů , zprostředkující antigen-specifickou reakci), konstitutivně aktivní toll-like receptor 4 (hematopoetický a nehematopoetický povrchový antigen zprostředkující rozpoznání exogenních a endogenních antigenů) a CD70 (nádorový kontrolní imunitní antigen). Tyto stimulované dendritické buňky byly transfekovány mRNA kódující antigeny asociovanými s melanomem (MAGE-A3, MAGE-C2, tyrosináza nebo gpl00). Takto připravené dendritické buňky byly podávány 35 pacientům s inoperabilním melanom stadia III/IV. I když samotná vakcinace nepřinesla žádné objektivní odpovědi, bylo prokázáno, že po stimulaci interferonem alfa-2b byly jak v periferní krvi, tak v biopsiích z metastáz prokázány stimulované T-lymfocyty. Mezi 14 hodnotitelnými pacienty byly zaznamenány dvě úplné a jedna částečná objektivní odpověď a u čtyř pacientů bylo dosaženo stability onemocnění. Tato pilotní studie sice nepřinesla zásadnější zlom v počtu terapeutických odpovědí, ale poukázala na techniky zvládnutí specifické stimulace imunitního systému externě podanými nádorovými neoantigeny a in vitro stimulovanými dendritickými buňkami.
Ve snaze rozšířit spektrum neoantigenů spojených s melanomem, které by bylo možné aplikovat na mRNA vakcíny bylo porovnáno 471 vzorků melanomů s 812 vzorky normální kůže. Bylo identifikováno celkem pět potenciálně možných nádorových antigenů (PTPRC, SIGLEC10, CARD11, LILRB1, ADAMDEC1). Vyšší exprese těchto pěti antigenů v melanomu byla spojena s robustnější nádorovou imunitní infiltrací a zlepšeným OS pacienta, zatímco nižší hladiny exprese a kratší doba přežití byly spojeny s imunogenně „chladnými“ melanomy (s malým zánětlivým infiltrátem). Takové studie přispívají k rozpoznání vysoce imunogenních antigenů, které by mohly sloužit jako základ pro konstrukci nových mRNA vakcín.
Zatím asi největší studie s použitím mRNA vakcíny je KEYNOTE-942 (NCT03897881). Tato adjuvantní studie probíhá ve fázi IIb a první údaje ukazují na povzbudivé výsledky. V této studii byla pacientům (157 pacientů) s kompletně chirurgicky odstraněným melanomem stadia III/IV podávána kombinace personalizované mRNA vakcíny kódující 20 různých mutovaných neoantigenů a anti-PD-1 protilátky pembrolizumabu, ve srovnání s léčbou pembrolizumabem v monoterapii. Kombinovaná léčba byla podána pacientům v poměru 2:1 oproti monoterapii pembrolizumabem. Vakcína mRNA-4157 byla podávána intramuskulárně (maximálně devět dávek) a pembrolizumab intravenózně (maximálně 18 dávek) ve 3týdenních cyklech. Podle nedávno publikovaných dat se zdá, že pacienti, kteří dostávají adjuvantní léčbu pembrolizumabem v kombinaci s vakcínou mRNA-4157/V940, mají o 44 % nižší riziko relapsu onemocnění nebo úmrtí ve srovnání s pacienty léčenými jen monoterapií pembrolizumabem (míra rizika (HR) = 0,56, 95%; interval spolehlivosti (CI), 0,31–1,08; p = 0,0266). Po 18 měsících sledování byl RFS 79 % (95% CI 69,0–85,6) na kombinaci vakcíny a pembrolizumabu, oproti 62 % (95% CI 46,9–74,3) na monoterapii pembrolizumabem.
Ještě lepší výsledky byly dosaženy při hodnocení přežití do vzniku vzdálených metastáz (DMFS). V intervalu 18 měsíců dosáhlo DMFS 92 % pacientů na kombinaci vakcíny a pembrolizumabu (95% CI 84,2–95,8) oproti 77 % na monoterapii pembrolizumabem (95% CI 61,0–86,8). Závažné nežádoucí účinky související s léčbou byly hlášeny u 14,4 % pacientů na kombianci a u 10 % pacientů na monoterapii. Poměrně zásadní je i výsledek sledování PFS u pacientů s vysokým mutačním zatížením nádoru (TMB) a bez něj. U pacientů s vysokým TMB je obecně imunoterapie daleko efektivnější. V této studii byla pozorována obdobná míra rizika (HR) u pacientů s vysokým mutačním zatížením 0,652 (95%; CI 0,284–1,494) a 0,586 (95%; CI 0,243–1,415). Z dalších biomarkerů možného selhání imunoterapie je exprese PD-L1. Při porovnání efektu kombinované terapie a monoterapie pembrolizumabem nebyl pozorován výraznější rozdíl v efektu léčby u pacientů s expresí PD-L1 a bez exprese. Tyto dílčí poznatky tak dokumentují poměrně slušnou aktivaci protinádorové imunitní odpovědi navzdory nepříznivým prognostickým faktorům.
Závěr
Dosavadní výsledky studie KEYNOTE-942 se podle mnohých odborníků dají přirovnat k „objevení penicilinu“ v terapii melanomu. V roce 2024 a 2025 se připravuje fáze III této studie. I když jsou tyto výsledky velice slibné, bude nutné vyčkat hodnocení na větším souboru pacientů, a především při dlouhodobém sledování. Další významným faktorem bude i zhodnocení efektu v léčbě metastazujícího, neresekovatelného melannomu. Zásadním pokrokem této léčby je možnost personalizované medicíny a přináší navíc i jeden z klíčů, jak překonat mechanismy rezistence na terapii checkpoint inhibitory, a to nízkou schopnost nádoru stimulovat imunitní systém nádorovými neoantigeny. Georgina Long, přední světová onkoložka zabývající se problematikou melanomu, označila rozvoj mRNA vakcín v léčbě melanomu za přelomový okamžik, který přirovnala k objevení penicilinu v léčbě infekčních bakteriálních onemocnění. Další klinické studie teprve ukážou, zda bude tato léčba takto přelomová.
doc. MUDr. Ondřej Kodet, Ph.D., Dermatovenerologická klinika 1. LF UK a VFN Praha
•
