Het maligne melanoom: hoopvolle resultaten met nieuwe behandelingen? Masterproef

Transcriptie

1 Academiejaar Het maligne melanoom: hoopvolle resultaten met nieuwe behandelingen? Masterproef Timothy Cammaert Promotor/ begeleider : Prof. dr. V. Cocquyt Vakgroep: Medische Oncologie Scriptie voorgedragen in de 2 de Master in het kader van de opleiding MASTER IN DE GENEESKUNDE

2 Bruikleen De auteur(s) en de promotor geven de toelating deze scriptie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit dezescriptie. Datum (handtekening Timothy Cammaert) (handtekening Prof. dr. V. Cocquyt) Voorwoord/ dankwoord Mijn dank gaat uit naar allen die mij rechtstreeks maar ook onrechstreeks hebben gesteund en geïnspireerd bij het schrijven van dit werk. In het bijzonder wil ik mij richten tot Prof. Dr. Cocquyt die zich steeds beschikbaar stelde om advies te verlenen en bij te sturen waar nodig. Ook mijn ouders ben ik dankbaar voor het nalezen en bekritiseren van mijn werk.

3 Tabel 1. Abstract Inleiding Relevante eigenschappen van het melanoom Epidemiologie Van TNM classificatie naar Stage grouping Richtlijnen voor de behandeling van het melanoom Stage I III : curatieve behandeling Stage IV : Palliatieve behandeling Recente vooruitgang geboekt in stage IIIc en IV Algemeen Doelgerichte therapie bij melanoma Inleiding Wat is de MAPK Pathway? Mogelijke doelwitten in de MAPK pathway Overzicht De receptor RAS RAF MEK De realiteit Sorafenib, een multikinase inhibitor : een vroege ontdekking Inleiding Preklinische realisaties Melanoma en sorafenib : teleurstelling na een fase III trial Achtergrond : fase I en II trials Doel van de studie Patiëntenpopulatie Resultaten Conclusie BRAF inhibitie De rol van BRAF Een doorbraak Oppuntstelling en klinische relevantie Vemurafenib Preklinisch Fase I onderzoek (BRIM-1)... 15

4 Patiëntenpopulatie Methode Resultaten Fase III onderzoek (BRIM-3) Doel van de studie Patiëntenpopulatie Methode Resultaten Discussie Van onderzoek naar praktijk Resistentie Mogelijke mechanismen Andere actoren in de pathway BRAS camouflage De link tussen cutane bijwerkingen & tumorresistentie Vemurafenib, ook sociaal- economisch aanvaardbaar? Dabrafenib Stand van zaken Preklinische realisaties Fase I onderzoek (BREAK-1) Fase II onderzoek (BREAK-2) Fase III onderzoek (BREAK-3) Doel Patiëntenpopulatie Discussie Van onderzoek naar de praktijk Vemurafenib vs dabrafenib : wat verschilt er nu? Inhibitie Outcome Intracraniële activiteit Toxisch profiel Andere noemenswaardigheden Algemene beschouwing over BRAF inhibitie MEK inhibitie De rol van MEK Inleiding tot MEK Functie en structuur van MEK MEK inhibitoren, toch niet zoals BRAF inhibitie... 31

5 Trametinib Preklinische setting Fase I onderzoek Veiligheid, bijwerkingen & dosis Doelgroep en effect Fase II onderzoek Fase III onderzoek Doel van de studie Patiëntenpopulatie Resultaten Discussie Van onderzoek naar de praktijk BRAF vs MEK inhibitie : verschillen Kleine molecules : combinatietherapieën Dabrafenib + trametinib Inleiding Bijwerkingen Resultaten Discussie Immunotherapie in melanoma Inleiding Mogelijke doelwitten De rem op T cel activatie na stimulatie : CTLA Inleiding CTLA-4 blokkade : toepassing in tumoren Ipilimumab Wat is ipilimumab? Clinical Trials van ipilimumab fase I Clinical Trials van ipilimumab fase II Ipilimumab fase III : vs gp100, in de tweede lijn Inleiding Toelating van patiënten Methode Resultaten Discussie Ipilimumab fase III : vs dacarbazine, in de eerste lijn Inleiding Resultaten... 47

6 Discussie Van klinisch onderzoek naar de praktijk Gezondheidsgerelateerde levenskwaliteit Inleiding Methode Resultaten Discussie Overige clinical trials : Ipilimumab en andere therapieën Ipilimumab en hersenmetastasen Tremelimumab Wat is Tremelimumab? Tremelimumab : teleurstelling na een fase III trial Achtergrond : fase I en II trials Doel van de studie Patiëntenpopulatie Resultaten Discussie Discussie immunotherapie Stand van zaken Richtlijnen Eigen mening Referenties Belangrijke mededeling Vanwege de uitgebreidheid van het onderwerp, maar vooral vanwege de recente toename aan vondsten, heb ik de toestemming verkregen om uitzonderlijk de 50 blz (in beperkte mate) te overschrijden. Dit is gepleegd na overleg met Prof Cocquyt en onder haar supervisie. Bedankt voor uw begrip.

7 1. Abstract Het melanoom behoort als een dodelijke vorm van huidkanker, tot de top 10 meest voorkomende tumoren, en dit ongeacht het geslacht. Hun incidentie zal wellicht nog toenemen. In 2014 verwacht men in de VS alleen al nieuwe gevallen te detecteren. Men schat het aantal overlijdens voor dit jaartal op Melanoma zijn zeer goed chirurgisch te behandelen bij vroege diagnose, maar kennen een nefast verloop bij microscopische of klinische evidentie van lymfeknoopaantasting en metastasering. De agressieve, metastaserende melanoma kennen een dramatische prognose voor de patiënt, met een mediaan van slechts één jaar overlevingsduur met nog geen 10% die de 5 jaar haalt. Voor 2011 hadden deze patiënen weinig en amper succesvolle therapeutische opties : dacarbazine (DTIC, een chemotherapeuticum) of il-2. Het is pas recent, met de revolutionaire goedkeuring van ipilimumab en vemurafenib door de Food and Drug Administration (FDA), dat men weer enige hoop mag koesteren. Zij zijn niet curatief, doch verlengen zij het leven significant. ref 1 Deze types medicaties vormen het tastbaar bewijs van de nieuw verworven kennis omtrent de biologische aard van melanoma en de regulatie van het menselijk immuunstelsel. Dabrafenib en trametinib volgden kort na vemurafenib als vertegenwoordigers van doelgerichte therapie. In deze paper wordt geschetst hoe zij tot stand kwamen en waarom zij aanvaard werden als nieuwe therapieën. Er wordt ook stilgestaan bij hun gebreken en de denkpisten die men momenteel volgt om gemetastaseerde melanomen zo efficiënt mogelijk te bestrijden. 2. Inleiding 2.1. Relevante eigenschappen van het melanoom 1

8 Een melanoom is een maligne tumor die kan ontstaan vanuit een pigmentcel, namelijk de melanine- producerende cel of melanocyt. Deze komen voor waar melanogenese plaatsvindt : meestal in de epidermis, maar ook occasioneel in het oog, de mucosa of in het haar. Histopathologisch kan men verschillende subtypes differentiëren (classificatie volgens Clark). 2 Alle melanoma metastaseren echter snel en dit oa naar de lymfeknopen, de lever, de longen en de hersenen. Melanomen hebben een zeer slechte prognose wanneer ze uitzaaien. (zie 2.3) 2.2. Epidemiologie De incidentie van melanoma neemt sneller toe dan die van enig ander neoplasma. De stijging komt voor in beide geslachten en alle rassen. 3 De gemiddelde leeftijd waarop de aandoening wordt vastgesteld, is 57 jaar, maar er is een verontrustende toename te zien bij kinderen. In de VS zijn in 2012 naar schatting mensen gediagnosticeerd met melanoma in situ. 4 Het is er de 5de meest voorkomende kanker bij mannen en de 6de bij vrouwen. In West Europa hebben vrouwen anderhalve keer meer kans om een melanoom te ontwikkelen dan mannen. Internationaal gezien, kunnen de incidenties zeer sterk variëren. In Europa ligt de incidentie rond de per inwoners. In de VS is dit per Australië scoort het hoogst : per (Queensland heeft de hoogste incidentie ter wereld). 5 Dat wordt verklaard door het verhoogde risico op een melanoom (10x) bij het Kaukasische ras en een sterkere toename, onder hoge blootstelling aan UV-stralen Van TNM classificatie naar Stage grouping De internationaal gehanteerde TNM classificatie voor tumoren wordt ook toegepast op melanomen. Het American Joint Committee on Cancer (AJCC) heeft onderzoek uitgevoerd naar renoverende criteria voor een zo optimaal mogelijk systeem van classificiëring van melanoma. 7 De laatste updates dateren van Vroeger gebruikte men theoretische modellen met de diameter en het relatieve invasielevel (Clark s level, gebaseerd op de huidlagen) om een tumor te omschrijven. 2 Dit werd veranderd in duidelijkere uitkomstpredictoren : de tumordikte (Breslow) en de aan of afwezigheid van ulceratie golden als de belangrijkste wijzigingen. 7,8,9 Zij bouwen samen de T van het classifictiesysteem op. N en M stellen lymfeklieraantasting en metastasering voor. 2

9 Melanoma werden dan vanuit het TNM classificatiesysteem ingedeeld in de prognostische stages I IV die praktisch hanteerbaar zijn : Stage I en II melanoma zijn de gelocaliseerde tumoren : ze zijn nog niet uitgezaaid naar de lymfenodi of andere regio s. Hun prognose is bijgevolg ook een stuk beter. Afhankelijk van de Breslow thickness en ulceratie, verdeelt men hen over stage I en II met specifieke subklasse A en B. (Zie ook tabellen addendum I). In het stage II onderscheidt men ook een subklasse C, aangezien er tussen T4 ulceratie en metastasen een sterke correlatie heerst en de prognose sterk verschilt ten opzichte van andere subklasses in het stage I en II domein. ref 9 De verzameling stage III melanoma omvat alle tumoren met regionale micrometastase(n) tot macrometastase(n). Aan de hand van pathologische technieken kan men een verdere opdeling hanteren, volgens het aantal metastasen en of deze al dan niet microscopisch of macroscopisch zijn. Ulceratie blijft verder een belangrijke predictor en wordt ook gehandhaafd in de opdeling. Vandaar ook hier de invoering van subklasse IIIC. De stage IV melanoma kennen geen verdere opdeling, aangezien die niet relevant is (prognose verschilt slechts in maanden). 9 (zie addendum I voor verdere verduidelijking) ref 9 3

10 2.4. Richtlijnen voor de behandeling van het melanoom Stage I III : curatieve behandeling Algemeen kan men stellen dat de behandeling van een melanoom chirurgisch is. 10 De Breslow dikte zal mee bepalen voor welke marge men bij excisie opteert. Het preventief wegnemen van de lymfeklieren wordt niet aangeraden, wel moet de arts omwille van prognostische redenen nagaan of de sentinelklier is aangetast. In geval van afwezigheid van invasie moeten geen verdere stappen worden ondernomen. Indien de sentinelklier wel is aangetast, snijdt men niet gewoon de sentinelklier weg, maar gaat men over tot radicale lymfeknoopexcisie. Dit doet men vanwege de kans op het bestaan van andere lymfeklieruitzaaiingen. Hetzelfde doet men uiteraard wanneer er tekenen zijn van meerdere ingenomen klieren. 11 Post- chirurgische radiotherapie hoeft niet, tenzij niet alle klieren konden worden verwijderd. Adjuvante therapie kan in principe bij tumoren worden toegediend bij vermoeden van verdere tumorspreiding ook al kon men metastasering weerleggen. Chemotherapie als adjuvante therapie bewees geen invloed uit te oefenen op de totale overlevingsduur bij melanomen. Hetzelfde geldt voor immunotherapieën zoals immunostimulatoren, melanoomvaccins of cytokines. 12 Er is een uitzondering waarrond nog controverse bestaat : interferon- α. De progressievrije periode neemt alleszins spectaculair toe en er zou een trend naar een langere, totale overlevingsduur heersen. De inname gaat echter gepaard met een kostprijs en bijwerkingen. 13 Men ziet daarom nog geen consensus rond het gebruik ervan Stage IV : Palliatieve behandeling Huidmetastasen worden bij voorkeur chirurgisch verwijderd, toch kan het aantal ertoe leiden dat men al rechtstreeks overschakelt op systemische therapie. Ook radiotherapie kan deze eigenlijk succesvol controleren. 10 Afstandsmetastasen kunnen indien technisch mogelijk nog chirurgisch worden behandeld. Radiotherapie wordt vaak aangewend bij hersenmetastasen, daarbuiten wordt chemotherapie overwogen bij de niet- opereerbare tumoren en metastasen. Het kent veelal een palliatieve toepassing bij de stage IV melanoma. Het dient dan de symptomen te reduceren en de overlevingsduur te verlengen. 14 4

11 Polychemotherapie vertoont een hoger aantal remissies als monotherapie, maar er is geen bewezen effect op de totale overlevingsduur. Aan de andere kant gaat het gepaard met veel meer neveneffecten, waardoor monochemotherapie de eerste keuze is. Dacarbazine geniet de voorkeur, hoewel er daarvoor geen EBM is en andere gelijkaardig presteren. Temozolomide bijvoorbeeld kan als alternatief optreden vanwege zijn orale beschikbaarheid. 14 Bij sommige patiënten kan men gaan voor een hoge dosis Il-2 of interferonbehandeling (wederom geen EBM echter). Zij kunnen soms verrassend goed aanslaan en leiden tot remissie bij de patiënt, maar vanwege hun hoge toxiciteits- gehalte is een correcte selectie aan de orde. Om die reden worden cytokines en cytostatica doorgaans niet gecombineerd Recente vooruitgang geboekt in stage IIIc en IV 3.1. Algemeen De continue, technologische en wetenschappelijke vooruitgang leidt tot steeds meer inzicht in de normale werking van de cel. Tegelijkertijd komt men ook steeds meer te weten over de mechanismen achter het ontstaan en het persisteren van tumoren. De celfuncties: proliferatie, differentiatie en apoptose gaan nu eenmaal gepaard met een potentieel risico op ontaarding. De extra kennis over die mechanismen liet toe een nieuwe strategie te ontwikkelen : target (of targeted) therapy, vertaald als doelgerichte therapie, en immunotherapie te verfijnen. Naast de conventionele behandelingsstrategiën als chirurgie, radiotherapie en chemotherapie, spelen nu ook doelgerichte therapie en immunotherapie een rol in de palliatieve behandeling van melanoma. Het gaat om kleine molecules in de ene en monoclonale antilichamen in de andere categorie. Vemurafenib is de spraakmaker onder de kleine molecules. Ipilimumab is een vermaard immunologisch begrip. Samen met enkele andere worden zij toegelicht. ref 16 5

12 3.2. Doelgerichte therapie bij melanoma Inleiding Onder doelgerichte therapie vallen alle behandelingen met kleine molecules (small molecules) die specifieke (componenten van) tumorcellen kunnen identificeren of viseren. Sommige van die medicaties kunnen inderdaad interfereren met enzymen en proteïnen, of kortweg moleculen betrokken in de groei en verspreiding van maligne cellen. Doelgerichte therapie wordt verondersteld minder toxisch te zijn als bijvoorbeeld chemotherapie, daar andere, (gezonde) snel delende cellen in principe niet worden geviseerd. Doelgerichte therapie is momenteel beschikbaar voor de bestrijding van gevorderde melanoma. Waar klassieke therapiëen te kort schieten, zijn ze een interessante optie Wat is de MAPK Pathway? Groeifactoren, cytokines en hormonen spelen een rol in de proliferatie, differentiatie en apoptose van de cel. Zij zullen via de transmembranaire tyrosine receptor kinasen intracellulaire cascades opstarten, om de celactiviteit of genexpressie te wijzigen. De 4 grote pathways die samengaan met Tyrosine receptor kinasen zijn die van : MAPK, PI3K, STAT en phospholipase C. De (RAS/RAF/MEK/) MAPK pathway is de belangrijkste pathway in melanoma. Stimuli worden van het celoppervlak naar de celkern overgebracht en spelen nadien een belangrijke rol in de genexpressie, proliferatie en differentiatie van de cel. Het mitogen activated protein kinase, kortweg MAPK, vormt de laatste stap in de pathway. Bij fosforylatie wordt MAPK geactiveerd en getransloceerd naar de nucleus. De ontdekking van deze MAPK pathway en zijn potentieel maligne componenten bood mogelijkheden tot doelgerichte therapie aan bij patiënten met stage III en IV melanoma. 18 6

13 ref Mogelijke doelwitten in de MAPK pathway Overzicht Het melanoom staat voor een heterogene subgroep die tal van variërende afwijkingen kan herbergen. Talrijke studies met verscheidene, genspeciefieke therapeutische molecules werden opgestart. De uitgebreidheid aan interventies en onderzoek zorgt ervoor dat niet allen zullen worden aangehaald. In de figuur hieronder staan er een paar voorbeelden ter illustratie. De therapieën die werden toegelaten tot fase III studies zullen aan bod komen : dit zijn sorafenib, vemurafenib, dabrafenib, en trametinib. ref 20 7

14 De receptor Mutaties ter hoogte van de tyrosine receptor, kunnen leiden tot ongecontroleerde activatie van de MAPK pathway. De c-kit mutatie werd beschreven in een reeks tumoren, waaronder ook melanoma. Imatinib (welbekend als Gleevec) wordt reeds met succes gebruikt in de behandeling van GIST tumoren. Daarom leek het aanlokkelijk ook melanoma met c-kit deficiënties te behandelen met Gleevec. De eerste onderzoeken bleken echter teleurstellend, waardoor men nu specifiekere populaties begint te selecteren voor volgende onderzoeken. Dit schijnt hoopvolle resultaten te boeken. Dasatinib, nilotinib en sunitinib, etc. kennen ook reeds andere toepassingen met betrekking tot de tryosinekinase receptoren, maar worden nog in verband met melanoma bestudeerd RAS RAS mutaties komen voor in 17% van alle humane kankers. RAS kinase zet ook de pathway in. Het zou dan ook logischerwijs een eerste therapeutische optie vormen. Ondanks zijn wijdverspreidheid kan men de RAS familie nog niet beschouwen als een gunstig doelwit, want onderzoek viel telkens tegen. De subtypes zijn HRAS, KRAS en NRAS RAF De RAF kinasen maken deel uit van de familie serine-threonine kinasen. Ze werden ontdekt als homologen van een retroviraal kinase. RAF kent 3 sublasses : ARAF dat vooral voorkomt in skeletaal weefsel (~mesoderm), BRAF met hoge presentatie in neuronaal weefsel (~ectoderm) en CRAF /RAF -1 praktisch in elk weefsel voorkomend. RAF volgt in de pathway op RAS, en lijkt dus alsnog een geschikt doelwit in de behandeling van tumoren. De genspecifieke behandeling bij melanoma berust vnl op BRAF inhibitie, ARAF en CRAF mutaties zijn zeldzaam. Tot de inhibitoren van BRAF mutanten rekent men vemurafenib en dabrafenib. Vemurafenib werd in 2011 goedgekeurd door de Food and Drug Administration (FDA) en dabrafenib in Sorafenib, een multikinase inhibitor (zowel CRAF, BRAF als Tyrosine receptoren), werd in een phase III onderzoek in 2009 ontoereikend bevonden voor de behandeling van melanoma. (De FDA heeft sorafenib wel voor andere aandoeningen goedgekeurd). 22 8

15 MEK MEK, als volgende actor in bovenstaande pathway, staat ook bekend als MAPKK of MAP2K. Er zijn verschillende subtypes (oa MEK1, MEK2, etc.). Het is een tyrosine/threonine kinase, in tegenstelling tot RAF. 23 Trametinib is een gekende MEK 1/2 inhibitor, niet zonder enige moeite vervaardigd. 24 Trametinib is in 2013 aanvaard door de FDA. Selumetinib recruteert momenteel nog patiënten voor een nieuwe trial III De realiteit Men kan stellen dat BRAF inhibitoren momenteel de belangrijkste positie innemen in de doelwitbehandeling van stage III en IV onbehandelbare melanoma. Voor de hand liggend is een associatie met MEK inhibitoren. Over combinatietherapieën wordt op het einde uitgeweken Sorafenib, een multikinase inhibitor : een vroege ontdekking Inleiding Sorafenib werd ontwikkeld als BAY Het is nu op de markt onder de naam Nexavar. De FDA keurde sorafenib tot op heden al driemaal goed voor de behandeling voor de volgende onbehandelbare tumoren : renale cel carcinoma (2005), hepatocellulair carcinoma (2007) en recentelijk voor thyroid carcinoma (2013). Dit verklaart waarom er ook in de context van melanoma mee werd geëxperimenteerd. Sorafenib faalde echter in een fase III onderzoek een verschil met chemotherapie aan te tonen in melanoma. Toch heeft het zeker een rol gespeeld in de realisatie van andere kleine molecules Preklinische realisaties Experimenteren bracht aan het licht dat de molecule BAY een CRAF (RAF-1) inhibitor was. BAY is een bi-aryl urea (een aryl is een afgeleide van een aromatische ring). 25 Zowel in vitro als in vivo, en in verschillende kankercellijnen, werd deze nieuwe molecule uitgetest. Langzamerhand werd het potentieel van BAY duidelijk. 26 9

16 Nieuwsgierig naar de werkingsmechanismen van deze vondst, gingen onderzoekers aan het werk. Dit is wat zij vonden 26,27 : Naast CRAF, bleken ook wild type BRAF en gemuteerd BRAF doelwitten te zijn. (komt in het volgende hoofdstuk aan bod). Een tweede grote bevinding was dat autofosforylatie van de tyrosinereceptor kinasen werd geinhibeerd. VEGFR-2, VEGFR-3, PDGFR-β, Flt-3, en c-kit vielen daaronder. Dit is een belangrijk gegeven aangezien zij een rol spelen in de angiogenese. Andere, zoals EGFR, werden dan niet weer niet geïnhibeerd. De MEK en MAPK activiteit leken niet rechtstreeks te worden beïnvloed. Cellijnen met KRAS mutaties werden sterker geviseerd. Uiteindelijk demonstreerde BAY antitumor effectiviteit in xenograft cellijnen, oa in melanoma Melanoma en sorafenib : teleurstelling na een fase III trial Achtergrond : fase I en II trials Sorafenib is veilig bevonden voor het gebruik bij de patiënt. (Die eerste studies vonden echter niet plaats in melanoma! Cfr FDA) Bijwerkingen werden als te verdragen aangegeven. Het ging om hand- en voetsyndromen, rash en huidproblematiek en ook diarrhee. Vermoeidheid en nausea konden niet duidelijk worden geassocieerd aan de behandeling. Omwille van de frequentie van de bijwerkingen en hun relatie met het doseringsschema werd besloten dat 400 mg (verdeeld over twee innamemomenten) de aanradingsdosis zou zijn. 28 Sorafenib had echter een te geringe effectiviteit in de klinische toepassing (fase II). Het scheen melanoma slechts partieel te inhiberen. Vanwege een gunstig profiel werd sorafenib toch nog geassocieerd met chemotherapie. Dit bleek haalbaar, naar de patiënt toe, en ook doeltreffend(er). In een grootschalige, latere studie verlengde die combinatie de overlevingsduur zonder progressie van het melanoom en werd de toxische nevenwerking verdragen. Er was echter (nog) geen verschil merkbaar in de totale overlevingsduur van de patiënt. Een setting met meer deelnemers, blind gerandomiseerd ten opzichte van een standaardtherapie, drong zich op om minstens zekerheid te stellen rond de progressievrije overlevingsduur

17 Doel van de studie Het doel van de studie was kijken of sorafenib geschikt was in de tweede lijn als nieuw therapeuticum voor niet- opereerbare melanoma, stage IIIc en IV. Daarvoor ging men de progressievrije en de totale overlevingsduur bij de patiënten na, die werden blootgesteld aan een combinatie van sorafenib en carboplatin + paclitaxel (CP, een chemotherapeutisch regime). Die resultaten werden vergeleken met die van een gelijkaardige populatie die enkel CP, hier geldend als standaard, heeft toegediend gekregen. Nogmaals: het gaat om een onderzoek rond tweedelijnstherapie, dwz dat de deelname aan deze studie mogelijk werd na een eerdere behandeling (bv met chemotherapie (dacarbazine)) Patiëntenpopulatie Naar schatting moesten er 250 deelnemers zijn om deze studie geloofwaardig te laten klinken. 270 patiënten hebben zich aangemeld en in elke tak zouden er 134 behandeld zijn geworden. Zij moesten allen lijden aan een stage III of IV melanoom, histologisch aangetoond. 29 De minimumleeftijd bedroeg 18 jaar. De Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) performance status moest 0 of 1 bedragen. Dit wil zeggen dat zij beschikten over een zekere tot intacte fysiek. Aanvullend was er een minimum van 12 weken levensverwachting vereist. De exclusiecriteria waren hersenmetastasen eerdere inname van MAPK pathway inhibitoren Resultaten Sorafenib + CP (Progressievrije en totale overlevingsduur in mediaan uitgedrukt): De progressievrije overlevingsduur bedroeg algemeen 17,1 maand. De totale overlevingsduur telde 42 weken voor sorafenib 91 patiënten waren overleden bij het stopzetten van de trial. Dit is 67%. Het totale aantal responsieve tumoren maakte 12% van het totaal uit. Placebo + CP: De progressievrije overlevingsduur lag iets hoger, nl 17,4 maand. Ook hier zag men een totale overlevingsduur van 42 weken. 89 patiënt waren gestorven. Dit komt overeen mt 66%. Zonder sorafenib nam men een responsratio van 11% waar. 11

18 De indeling van de patiënten volgens bepaalde criteria (bv ECOG) gaf gelijkaardige resultaten. Enkel een normale LDH-waarde zou een positief effect kunnen uitoefenen op de PFS. De P-waarde was P=0.49 voor de PFS en P=0.92 voor de OS. ref Conclusie De auteurs geven aan dat het onduidelijk is waarom de resultaten zo teleurstellend waren in tegenstelling tot eerdere publicaties. Sorafenib hoeft dus niet opgenomen te worden in de tweedelijnsbehandeling van onbehandelbare stage III/ IV melanoma. Een bewijs van effectviteit bleef uit. Omwille hiervan wordt niet ingegaan op de bijwerkingen en dergelijke. Hetzelfde geldt waarschijnlijk voor zijn rol in de eerste lijn : het artikel is nooit verschenen

19 Dit besluit mag echter niet veralgemeend worden : sorafenib speelt een belangrijke rol in de behandeling van andere tumoren zoals RCC, HCC en thyroid carcinoma (cfr supra). Bovendien zinspelen de auteurs op het gunstig toxisch profiel van sorafenib, mogelijks kan het toch nog gebruikt worden in andere combinaties BRAF inhibitie De rol van BRAF Een doorbraak In 2002 verscheen in het gerenommeerde tijdschrift Nature het volgende : mutaties ter hoogte van het kinase domein van BRAF, zouden bij 66% van alle melanomen voorkomen. Sterker nog, het zou bij 80% van die mutaties gaan om een substitutie in exon 15. Het gaat om een wijziging van het aminozuur valine in glutaminezuur op positie 599 (V599E), als gevolg van een T A wissel ter hoogte van nucleotide Die specifieke wissel pleit tegen rechtstreekse DNA schade door UV straling. Wel zou de activatie van de melanocytspecifieke pathway tijdens de melanogenese onder blootstelling aan zonlicht, een mutatie kunnen veroorzaken. Alleszins is als gevolg van die wijziging in het DNA, RAS activatie niet meer noodzakkelijk. 31 Die conclusie werd getrokken na een grootschallig onderzoek over mutaties in BRAF in verschillende kankercellijnen Oppuntstelling en klinische relevantie In een studie die kort erna verscheen, werd de focus enkel gelegd op melanoma. Een correctie van de originele studie werd toen doorgevoerd : de befaamde mutatie zou plaatsvinden in nucleotide 1799, aldus in codon 600. De V600E BRAF mutant vertoont een basale kinase activiteit die 10maal krachtiger is dan normaal. Onderzoek naar inhibitoren van deze mutant was geboren : de ontwikkeling van vemurafenib en dabrafenib zou hieruit voortvloeien. 32 De zeldzamere V600K mutatie is het gevolg van een substitutie in het aminozuur lysine. Ook een V600D en R variant zijn gekend

20 ref Vemurafenib Preklinisch Aan de hand van een bibliotheek van gekende molecules, met specifieke karakteristieken (bv massa), zocht men naarstig naar een structuur die kinases kon inhiberen. Chemisch spelen met een 7-azaindolekern, leidde tot de creatie van PLX4720. Het bindt competitief aan het ATPbindend domein van het serine - threonine kinase met zijn sulfonamide en inhibeert zo het kinase. 34 Vemurafenib volstond aan de vereisten : selectief inhiberend zijn voor BRAF V600E kinases én een voldoende sterke affiniteit bezitten voor dit kinase. BRAF V600E kinasen vertoonden met inhibitie met vemurafenib een 10 keer zwakkere activiteit als het wild type BRAF. In vitro en in diermodellen kon men bewijzen dat dit molecule exclusief cytotoxisch is voor gemuteerde varianten en doeltreffendheid bezit. 34 De veelbelovende resultaten kondigden menselijke onderzoeken aan om effectiviteit, veiligheid, farmacodynamiek en - kinetiek, dosis en eventuele bijwerkingen op te sporen. Een analoog van bovenvermeld en getest PLX4720, gekend onder de naam PLX4032 / RG7204 zou door Plexxikon en Roche Pharmaceuticals getest worden en de naam vemurafenib dragen

21 (mpk = mg/kg) Fase I onderzoek (BRIM-1) Patiëntenpopulatie Over een eerste, belangrijk onderzoek werd bericht in patiënten werden toegelaten. Patiënten met onbehandelbare melanoma en de BRAF V600E mutatie vormden de hoofdgroep, maar afwezigheid van de mutatie werd niet beschouwd als uitsluitingscriterium. Zij hoefden wel allen over een levensverwachting hoger dan 3 maanden te beschikken en een degelijke conditie. Hersenenmetastasen leidden tot exclusie Methode De deelnemers werden onderverdeeld in groepjes van 6. Van zodra bij een groepje van 6 patiënten meer dan 2 deelnemers dosisgelimiteerde bijwerkingen vertoonden, zouden testen met hogere dosissen bij de overige worden stopgezet. De eerste toediening bedroeg 160 mg. Een eerste melding van bijwerkingen zou pas optreden bij 720 mg. Uiteindelijk zouden perorale dosissen (twee maal per dag) van 160, 240, 360, 720, en 1120 mg worden getest. 960 mg twee maal per dag zou worden vastgelegd als een aanvaardbare phase 2 dosis. 36 Nadien werden 32 personen verder behandeld aan deze dosis. 15

22 Resultaten Bijwerkingen in deze studie waren : arthralgie, rash, nausea, lichtgevoeligheid, vermoeidheid, squameuze cel carcinoma, pruritus, en palmaire plantaire dysesthesie. De patiënten die het schema van 960mg verder volgden, vertoonden een respons in 81% van de gevallen. Dat komt overeen met 26 van de van hen vertoonden zelfs een complete respons. De respons was er ongeacht van aangetaste weefsels. Volgens een Kaplan Meier analyse bedroeg de progression-free survival : 7 maanden. 36 Deze veelbelovende resultaten hebben rechtstreeks geleid tot een grootschalig fase III onderzoek Fase III onderzoek (BRIM-3) Doel van de studie Een wereldwijd onderzoek werd in januari 2010 opgestart. Doel van de studie was een mogelijke superioriteit op vlak van totale overlevingsduur, van vemurafenib ten opzichte van dacarbazine te achterhalen en of het een rol kan spelen in de eerstelijnstherapie mensen met stage III of IV melanoma ondergingen screening naar een BRAF V600 mutatie. 675 patiënten zouden uiteindelijk deelnemen en de studie zou afronden na 196 overlijdens Patiëntenpopulatie Naar analogie van de fase I studie, hoefden allen over een levensverwachting hoger dan 3 maanden te beschikken en een degelijke conditie (ECOG performance status 0 of 1). Hersenenmetastasen leidden tot exclusie. Een recente voorgeschiedenis van kanker (<5j) gold eveneens als een exclusiecriterium met uitzondering van basale of squameuze celcarcinoma. Gelijktijdige behandeling met een andere therapie werd niet toegestaan. De steekproefpopulatie kende volgende karakteristieken : een quasi evenredige verdeling over de geslachten, een leeftijd hoger dan 18j (de mediaan bedroeg 56 en 52j respectievelijk voor vemurafenib - en dacarbazinebehandeling), en een caucasische achtergrond. In de volgende onderzoeken zijn hoofdzakkelijk diezelfde kenmerken van toepassing. Ze worden niet meer opgesomd

23 Methode De deelnemers werden in een 1:1 verhouding willekeurig verdeeld over een behandelings - schema voor 960 mg vemurafenib, twee keer per dag oraal toegediend, of dat van dacarbazine (1000 mg per m² lichaamsoppervlakte, intraveneus om de 3 weken). CT, MR en PBO dienden mee als opvolgingsonderzoek. Behandeling begon begin De cut off was eind december In geval van persisterende bijwerkingen, kon de dosis bij vemurafenib worden afgezwakt naar 720 mg of zelfs 480mg. Blijvende ongunstige manifestaties als gevolg van inname konden leiden tot definitieve stopzetting van behandeling. De P-waarde bedroeg 0,05 om de test als significant te laten gelden en een Kaplan - Meier distributie werd gebruikt om duur en events bloot te geven. Effectiviteit Resultaten De progressievrije overlevingsduur bleek in alle subgroepen sterk verlengd te zijn onder behandeling van vemurafenib. De mediane overleving zonder progressie bedroeg 5,6 maand voor vemurafenib en slechts 1,2 maand voor dabrafenib (p-waarde < 0,001). 37 Het hoofddoel van deze studie was echter de overall survival te onderzoeken, in onderstaande figuur over de 672 deelnemers, wordt duidelijk aangetoond dat vemurafenib de voorkeur geniet ten opzichte van dacarbazine (p-waarde < 0,001). Na 6 maand was in de ene groep nog 84% in leven, in de andere maar 64% meer. Bijwerkingen In eerder onderzoek waren reeds bijwerkingen van medicatie - inname vermeld. Opnieuw werden fotosensitiviteit, arthralgie, rash en vermoeidheid als frequenste bijwerkingen beschreven. 38% van de patiënten ondergingen hierdoor dosisvermindering. 18% van de patiënten kregen ook te kampen met keratoacanthoma of plaveiselcel - carcinoma. eenvoudige resectie was curatief en vereiste aldus geen dosismodificatie. Andere, minder frequente klachten zijn jeuk, nausea, hoofdpijn of haarverlies. Visusstoornissen en leverstoornissen werden ook gemeld

24 ref Discussie Vemurafenib bleek in dit onderzoek een verbetering te zijn voor de behandeling van stage IIIc en IV melanoma bij BRAF V600E mutatie. Een mogelijks effect op de V600K en D mutatie werd hierbij niet bewezen. Merk op dat het om een populatie ging die niet ten volle representatief is voor de uiteindelijke doelgroep. Bijwerkingen blijken niet levensbedreigend of ernstig te zijn. Speciale aandacht moet toch uitgaan naar QT-verlenging, ernstige allergische reacties en de novo melanoma (zie hieronder), mits een goede screening en aanpak zijn ook die niet onoverkombaar. Onlangs werd aangetoond dat de fotosensitiviteit het gevolg is van irritatie door UVA straling, correcte preventieve maatregelen moeten hier op worden afgesteld

25 Het ontstaan van plaveiselcelcarcinoma wordt verklaard door pathway activatie door vemurafenib in niet gemuteerde BRAF cellen. Vemurafenib wordt aldus verondersteld de kinase activiteit van wild type BRAF te versterken. Waakzaamheid bij melanoma met wild type BRAF is dus vereist. 37 Resistentie tegenover vemurafenib is beschreven, met combinatietherapieën denkt men hier in de toekomst misschien wel een oplossing voor bieden Van onderzoek naar praktijk Op 17 augustus 2011 werd vemurafenib door de FDA goedgekeurd als eerste lijntherapie bij onbehandelbare stage III en IV melanomen 39, door de European Medicines Agency (EMA) op 20 februari Het kwam op de markt onder de naam Zelboraf. Het dient gebruikt te worden bij patiënten met een BRAF V600E mutatie. Om die op te sporen wordt gebruik gemaakt van een specifiek diagnostische tool : The cobas 4800 BRAF V600 Mutation Test. 40 The cobas 4800 BRAF V600 Mutation Test is een vloeibare en snel te gebruiken test om de BRAF V600E mutatie op te sporen (<8uur). Het gaat om een real-time PCR test toe te passen op weefsel verworven uit het melanoom. 40 Een verpakking van vemurafenib bevat 56 pillen en kost 2202 euro. Het gebruik wordt ten zeerste afgeraden tijdens de zwangerschap Resistentie Mogelijke mechanismen In studies volgend op de FDA aanvaarding van vemurafenib, deed men onderzoek naar resistentie. Deze studies wijten dit fenomeen aan reactivatie van de MAPK pathway. Verhoogde signalering via de tyrosine receptor kinasen, en mutaties in NRAS en MEK werden hierbij reeds beschreven. Hieronder volgen enkele voorbeelden. Daarnaast is opregulatie van BRAF of alternatieve splitsing van het mrna voor BRAF V600E ook mogelijk. 19

26 Veruit unaniem besluit de literatuur dat resistentie best vermeden zou kunnen worden door combinatietherapieën. Onderzoek daaromtrent is volop bezig. Ook de rol van compliance en de positieve invloed van alternate day therapie werd intussen gesuggesteerd Andere actoren in de pathway PDGFRbeta is een voorbeeld van een tyrosine receptor kinase. Dit type komt ook voor in een melanoom. Het omhoog reguleren van deze receptor is aangetoond geweest in resistente patiënten. Knockdown van deze receptor met sirna inhibeerde een verdere progressie van het melanoom. 43 NRAS is een subtype van het RAS kinase, upstream gelegen van RAF. Een typische mutatie in het gen coderend voor NRAS is de NRAS Q61K mutatie. Een NRAS mutatie kan verantwoordelijk zijn voor resistentie. Dit kan verklaard worden door het feit dat in de MAPK pathway NRAS, in zijn activatie, CRAF boven BRAF verkiest. Knockdown van NRAS met sirna's bevestigt deze theorie. 44 Het MEK enzym bevindt zich downstream van BRAF. Tal van mutaties zijn reeds beschreven, sommigen zijn de oorzaak van resistentie, ondanks adequate blokkade van RAF kinase, anderen hun impact is eerder twijfelachtig. 45 ref 42 20

27 BRAS camouflage Onder blootstelling aan vemurafenib kan alternatieve splitsing van BRAF V600E voorkomen. 43 De mogelijkheid dat deze varianten in lage frequentie circuleren nog voordat vemurafenib werd ingenomen, is nog niet uitgesloten. PCR analyse van cdna toont aan dat bepaalde exonen konden ontbreken in deze varianten. Dit verklaart waarom BRAF inhibitoren hun bindingsplaats kunnen verliezen. BRAS amplificatie kan ook een onderliggende reden zijn van verdere progressie in tumoren. 47 Onderstaande figuur toont de amplificatie van BRAF en de mogelijke aanpak (de opties van treatment 2 of bovenste onderzoeksarm). PDGFRbeta opregulatie, NRAS, CRAF en ARAF mutaties dacht men in melanoma te kunnen behandelen met sorafenib. De hedendaagse behandelingen gaan af op een combinatietherapie (zie onderste denkspoor). ref 47 21

28 De link tussen cutane bijwerkingen & tumorresistentie Een onderzoeksteam bestudeerde de cutane bijwerkingen van vemurafenib : plaveiselcelcarcinomen of squameuze celcarcinoma. Paradoxaal genoeg bleek in die laesies de MAPK pathway te zijn gestimuleerd. Dat verwachtte men niet als men de werking van vemurafenib in acht neemt. Nader bekeken, ging het om laesies die een mutatie hadden in een subtype van het RAS kinase HRAS, een Q61L mutatie. Het gebruik van vemurafenib dwingt melanoma tot aanpassingen om te kunnen doorgroeien en een blokkade van de MAPK pathway te kunnen omzeilen, eenzelfde mechanisme zou aanvankelijk gezonde cellen kunnen laten ontsporen. 48 In muizenmodellen stelde een team vast dat die mutatie reeds vooraf aanwezig was in de (toekomstige laesies) en vemurafenib eerder als een katalysator dan als initiator werkzaam was. Een exacte uitleg rond het verband tussen bijwerkingen en tumor escape mechanismen werd nog niet geformuleerd. Ref 49 22

29 Vemurafenib, ook sociaal- economisch aanvaardbaar? De National Institute for Health and Care Excellence (NICE) geldt als een rolmodel voor sociale zorg. Dit departement liet de universiteit van Liverpool een review maken om de klinische effectiviteit en de kosteneffectiviteit van vemurafenib na te gaan. BRIM3 bood onweerlegbaar bewijs dat vemurafenib op korte termijn superieur was aan dacarbazine. Ook de bijwerkingen zijn controleerbaar. De aard van die resultaten laat de wetenschap dan weer in het ongewisse over langetermijn gevolgen van vemurafenib. Het committee besloot dat er geen enkel bewijs is dat patiënten die de behandeling met vemurafenib stopzetten, een versnelde progressie kunnen ondervinden. Aan zo n gespcialiseerde behandeling hangt uiteraard een prijskaartje. Na lang beraad en herberekening schatte het committee dat de ICER (incremental cost-effectiveness ratio) tussen de 44,000 tot 51,800 per gewonnen QALY (quality adjusted life years) moet liggen. De producent heeft ondertussen toegestemd met een korting bij de aankoop. Conclusie : vemurafenib is een levensverlengende therapie en een verbeterde end-of-life behandeling. Het wordt aangeraden als eerstelijnstherapie. Vemurafenib is ook sociaal aanvaardbaar Dabrafenib Stand van zaken De ontdekking van vemurafenib en zijn preklinisch succes, hebben geleid tot heel wat enthousiasme over BRAF inhibitoren. Met heel wat andere werd of wordt nog steeds geëxperimenteerd. Dabrafenib is de enige, andere kleine molecule voor BRAF V600 inhibitie, die tot op heden is goedgekeurd door de FDA. ref24 23

30 Preklinische realisaties Een template met een sulfonamide leverde in vitro optimistische resultaten op, op vlak van BRAF inhibitie. De molecule had echter een ongunstig profiel in vivo. Chemisch onderzoek concludeerde dat de basisactiviteit van die molecule berustte op een interactie met een sulfonamide (zoals bij vemurafenib), maar dat andere structuren die konden verhinderen. Verder sleutelen leverde de structuur GSK op, welke de naam dabrafenib zou dragen. Dabrafenib had een sterk inhiberende invloed die bovendien ook selectief was voor het kinase BRAF. Het werkt ATP competitief. Dabrafenib stimuleerde echter de MAPK pathway bij cellijnen met wild type BRAF. Human trials konden van start gaan Fase I onderzoek (BREAK-1) Uit dit onderzoek werd besloten dat dabrafenib veilig is. 184 patiënten hadden deelgenomen aan deze studie. Ze hadden niet allen melanoma. Ook andere tumoren werden teruggevonden. Opmerkelijk was ook dat er naast de Val600E ook andere mutaties voorkwamen, en bovenal dat (een) hersenmetastase(n) geen exclusiecriterium was. Conclusie : dabrafenib is een actieve inhibitor van Val600 BRAF mutanten en een respons in hersenmetastasen kan worden aangetoond. ref 52 Behandelingsgebonden bijwerkingen waren : vermoeidheid, koorts en cutane manifestaties. Geen enkele van deze was ernstig genoeg om de behandeling stop te zetten, laat staand fataal. 76% van de deelnemers had niet eens te kampen met een graad II neveneffect. 24

31 Twee maal 150 mg, (150 mg herhaald over een tweede innamemoment), werd gekozen als de toe te dienen dosis. Hogere innames (200 mg) gaf farmacodynamisch geen meerwaarde. Het beïnvloedde de respons niet. Daarentegen schenen de bijwerkingen wel toe te nemen. Een maximum tolereerbare dosis werd echter niet vastgesteld in deze studie Fase II onderzoek (BREAK-2) De volgende stap was de twee voornaamste bevindingen te bevestigen. Die hielden ruimer effect als enkel effect op V600E en hersenmeta s in. De relatieve respons waargenomen bij BRAF V600E inhibitie zou rond de 59% liggen, bij BRAF V600K slechts 13%. Analoog hieraan berekende men een progressievrije overleving van 6,3 maand en 4,5 maand. Een verklaring hiervoor heeft men niet, want preklinische testen maten een bindingscapaciteit (IC50) van dabrafenib van 0,6 nmol/l (BRAF V600E) en 0,5 nmol/l (BRAF V600K) Fase III onderzoek (BREAK-3) Doel In een internationale studie werd gecheckt of dabrafenib een potentiële keuze voor eerstelijnstherapie is. 54 Daarvoor werden progressievrije en totale overlevingsduur bepaald. De bijwerkingen werden ook geanalyseerd. Opvallend is de breuk met voorafgaande onderzoeken waarin patiënten met hersenmetastasen en andere mutaties dan Val600E wel werden toegelaten. Na deze studie verscheen een onderzoek waarin ook voor deze opgesomde criteria nu EBM geldt : BREAK-MB Patiëntenpopulatie Enkel patiënten die stage IIIc of IV melanoma hadden, werden toegelaten op voorwaarde dat zij nog niet eerder met een de bestaande eerstelijnstherpaie waren behandeld (op IL-2 na). 54 Zij waren ook gescreend op de BRAF V600E mutatie. Andere criteria zoals eerder al eens opgesomd waren : de minimumleeftijd van 18j, een ECOG performance status van 0 of 1, en een degelijke fysiek. Exclusiecriteria : andere maligniteiten (<5j) Resultaten 250 patiënten werden verdeeld over een kuur met 2 x 150 mg dabrafenib per dag (187 pt) of over een drieweeklijkse DTIC kuur, van 1000 mg/m² (63 pt)

32 Effectiviteit De mediane progressijvrije overleving bedroeg 5,1 maand bij dabrafenib, 2,1 maand bij DTIC (p<0,00001). Een commissie oordeelde 6,7 maand en 2,9 maand respectievelijk. De totale overlevingsduur is nog niet beschikbaar, bij publicatie lagen de mortaliteit van de armen op 11 en 14%. De respons ratio werd wel berekend en kwam overeen met 50% voor dabrafenib tegenover een magere 6% voor DTIC. 28 patiënten zijn overgeschakeld op dabrafenib, bij hen ziet men een gelijkaardige respons ratio van 46%. 54 (Grafiek B stelt de opinie van een onafhankelijke commissie voor) 54 26

33 Bijwerkingen De bijwerkingen uiten zich voornamelijk cutaan ( rash, hyperkeratose, papillomas, squameuze cel carcinoma, etc. ). Andere zijn vrij vaag : hoofdpijn, vermoeidheid, arthralgie, etc. Pyrexie is opmerkelijk, ook de nieuwvorming van melanoma bij 3 patiënten. Het profiel valt uiteindelijk relatief mee. Resistentie treedt net als bij vemurafenib op. Zo zijn de cutane bijwerkingen vermoedelijk ook hieraan gelinkt. 54 (cfr supra) Discussie Vanwege de toegelaten crossover en de korte opvolging, kan er geen uitspraak worden gedaan rond de totale overlevingsduur. Toch beweren de auteurs dat die door gelijkaardige progressievrije overleving en respons ratio moet overeenstemmen met die van vemurafenib. Over de sociale aanvaardbaarheid, ICER en kosteneffectiviteit kan men vanuit de huidige literatuur nog geen uitspraken doen. De NICE guidelines bijvoorbeeld zijn voorlopig nog bezig met het samenstellen van een rapport Van onderzoek naar de praktijk De goedkeuring door de FDA gebeurde op 29 Mei De EMA volgde dit besluit op 26 August Dabrafenib staat ook bekend als Tafinlar, geproduceerd door GlaxoSmithKline. Capsules zijn beschikbaar in dosis van 50 of 75mg. Dabrafenib dient enkel ingenomen te worden bij patiënten met eindstage IIIc of IV melanoma die die zich kenmerken door een BRAF V600 mutatie. De THxID BRAF kit geldt als diagnostische tool van BRAF V600E en K mutaties. 57 Het is een real-time PCR test. De tool wordt ook gebruikt voorafgaand aan toediening met Trametinib. Het is nog niet beschikbaar in België Vemurafenib vs dabrafenib : wat verschilt er nu? Vemurafenib en dabrafenib zijn beide selectieve BRAF inhibitoren met bewezen effectiviteit in metastatische BRAF V600E melanoma. Naast gelijkenissen in profiel, werking en tendens tot toxiciteit vertonen ze ook verschillen op vlak van inhibitie, toxiciteit, werking bij wild type BRAF en in hersenmetastasen

34 Inhibitie Vemurafenib kent een circa even sterke inhibitie van het normale CRAF als van BRAF (IC50 bedraagt respectievelijk 48nM en 31 nm). De ratio van BRAF V600E tov Wild type BRAF bedraagt 0,3 bij vemurafenib. Informatie omtrent andere V600 mutatie is nog niet voorhanden. (Clinical trials zijn wel al opgestart.) Dabrafenib heeft een verschillende affiniteit voor CRAF en BRAF (resp. 5nM en 0,6nM) en diezelfde ratio is slechts 0,05. Dabrafenib heeft wel al bewezen zowel BRAF V600E als K te inhiberen. (BRAF V600K : 0,5 nm). Conclusie : dabrafenib bindt BRAF V600E selectiever en sterker als vemurafenib. 42 Bovendien bindt het mutant V600 K even sterk als E (een therapeutische meerwaarde). NB : de MTD werd nooit bereikt in een klinische trial, dit kan men zien als een bewijs voor het superieure bindingspotentieel Outcome Voor vemurafenib werden de overall survival en de progression free survival vrij gegeven. Voor dabrafenib is enkel de progression free survival rate gekend uir BREAK-3. Het gaat dan ook om vroegtijdse resultaten. Conclusie: uit de gelijkaardige progression free survival resultaten (5,1 maand voor dabrafenib en 5,3 maand voor vemurafenib), kan (nog) niet echt een uitspraak worden gedaan over de superioriteit voor een van hen op vlak van harde eindpunten. Vemurafenib geniet lichtjes de voorkeur. 42 Vertrouwdheid en vooral de langetermijngegevens zorgen hiervoor Intracraniële activiteit Patiënten met hersenmetastasen werden systematisch uitgesloten in de trials die vemurafenib toetsten. Uitspraken over zijn diffusie doorheen de bloedhersenbarrière zijn dan ook niet mogelijk. 42 De onderzoeken zijn opgestart, een kleinschalig fase I onderzoek berichtte reeds positief. Men verwacht dan ook een gelijkaardige uitkomst als voor dabrafenib. De klinische effectiviteit en veiligheid bij dabrafenib werden in een fase I studie reeds aangestipt. Na BREAK-3 volgde een specifieke fase II studie (gekend als BREAK-MB) 55, waarvoor enkel patiënten met hersenmetastasen werden gerecruteerd. Ook in deze subgroep toonde dabrafenib zijn nut. 28

35 Toxisch profiel De verschillen uiten zich in incidentie van de bijwerkingen en gedwongen afbouw van dosis. Hieronder een tabel met de belangrijkste nevenwerkingen opgesomd. Toxicity (all grades) Vemurafenib Dabrafenib Hyperkeratosis Present 51% " " Palmoplantar 10% 21% cuscc/ka 30% 7% Rash 41% 22% Arthralgia 56% 16% Pyrexia NR 15% Photosensitivity 41% 3% Hepatitis 26% NR Dose reduction 38% 28%c Discontinuation 7% 3% Dit zou kunnen verklaard worden door een verschil in dosis : de MTD van dabrafenib is namelijk niet gekend. Dit staat in verband met zijn inhibitiesterkte en selectiviteit. Andere, mogelijke verklaringen zijn studiedesign (classificatie, review, reporting, etc) of de populatiekarakteristieken (hogere UV-blootstelling, etc). 42 Verder zijn er klassespecifieke bijwerkingen. Dit zijn bijvoorbeel hepatitis bij vemurafenib en de onbegrepen pyrexie bij dabrafenib. (Fotosensiviteit wordt ook eerder beschouwd als vemurafenibspecifiek.) Andere noemenswaardigheden In een fase III onderzoek is de gecombineerde effectiviteit van dabrafenib en trametinib bewezen ten opzichte van monotherapie met dabrafenib. De mogelijkheid om deze te combineren lijkt alvast een meerwaarde te bieden tegenover vemurafenib. Analoog zou cobimetinib, een MEK inhibitor die preklinisch sterk scoorde, de werking van vemurafenib misschien optimaliseren. Een fase III studie is in gang en zal weldra antwoord geven Algemene beschouwing over BRAF inhibitie BRAF inhibitie is een verbetering in de strijd tegen stage IIIc en IV melanoma. De farmaceutische industrie produceert momenteel twee types BRAF inhibitoren : vemurafenib (zelboraf) en dabrafenib (tafinlar). 29

36 Op vlak van harde eindpunten is er alvast geen tendens tot verkiezen van de ene medicatie boven de andere. Verder onderzoek moet een standaardprotocol uitwerken. BRAF V600K mutatie en/of hersenmetastasen schijnen momenteel een argument pro dabrafenib gebruik. Verwacht wordt dat dabrafenib (in combo met trametinib) vemurafenib zal verdringen. BRAF inhibitoren kennen ook bijwerkingen, deze zijn controleerbaar en tolereerbaar. Het mechanisme achter sommige van deze bijwerkingen blijft onopgehelderd. Men vermoedt wel dat er een link heerst met het optreden van resistentie. Dit vormt een belangrijker vraagstuk voor onderzoekers. Heil zou wel eens kunnen schuilen in combinatietherapieën. (cfr infra) MEK inhibitie De rol van MEK Inleiding tot MEK MEK is eigenlijk de benaming voor een familie van proteïne kinasen die over een homogeen kinase domein beschikken. Ondertussen zijn er reeds 7 MEK enzymen gekend. MEK1 en 2 komen voor in de RAS/RAF/MEK/MAPK patwhay. 23 Deze MEK zijn upstream gelegen van hun specifieke doelwit MAPK. Een concreet verschil tussen beide : de genen coderend voor deze eiwitten, liggen op een ander chromosoom Functie en structuur van MEK Op de figuur staan de belangrijkste sites vermeld. Het D-domein dient om de MAPK binding te versoepelen. In het kinase domein bevindt er zich een bindingssite voor ATP en voor het substraat. Het Dvd domein in het carboxy uiteinde laat interactie toe met de andere actoren van de MAPK pathway die upstream liggen. Wanneer RAF via binding MEK 1/2 activeert, zal het de fosforylatie van threonine en tyrosine residues in de Thr-Glu-Tyr sequentie van MAPKinase catalyseren. 23 ref 23 30

37 Het allosterische, inhibitorische segment is het doelwit voor MEK ½ inhibitoren zoals Trametinib MEK inhibitoren, toch niet zoals BRAF inhibitie MEK inhibitie lijkt haast vanzelfsprekend bij overzicht van de figuren over de MAPK pathway in tumoren. Toch is het allesbehalve evident. BRAF kent namelijk een zeer hoge frequentie aan mutaties, sterker nog het gaat bijna voortdurend over dezelfde mutatie : de BRAF V600E mutatie. Bij MEK is dit niet het geval. Vele initiële projecten faalden in vitro en in vivo. 24 Om MEK adequaat te inhiberen, moet de molecule, naast efficiënt en selectief, nu vooral ook veilig zijn : te hoge levels ervan zouden systemische toxiciteit (in gezond weefsel) veroorzaken. Aan de andere kant zou een korte kuur dan weer geen effect kunnen garanderen. Om dit te vermijden zocht/ zoekt men dus naar inhibitoren die : Lang(er) circuleren (dan de typische medicaties). Langere blootstelling garanderen. Een (relatief) lage piekconcentratie kennen. Trametinib is zo n inhibitor Trametinib Preklinische setting Trametinib werd eerst gedefinieerd als de chemische structuur GSK Het is een acetamide, dat op ATP non - competitieve wijze MEK 1/2 succesvol inhibeert ter hoogte van een allosterisch, inhibitorisch segment. Trametinib is bewezen selectief na testen met 180 verschillende kinasen, waaronder ook MEK5, BRAF en CRAF. Maar er waren nog drie belangrijke vondsten : de hersenbloedbarriere wordt niet significant doordrongen en MAPK in de hersenen niet noemenswaardig geïnhibeerd. trametinib zou beter werken in nog inactief MEK 1/2 (u-mek1/2 in de figuur : 0,7 nm ). Dat wil zeggen MEK 1/2 dat geinhibeerd wordt kort voorafgaand aan de toevoeging van CRAF en de feitelijke activatie. In reeds geactiveerd MEK 1/2 (pp- MEK1/2 in de figuur ) tellen we een IC50 van 14,9 nm. 31

38 BRAF mutante cellen zijn bijzonder gevoelig voor trametinib, leidend tot apoptose. Bij KRAS mutante cellen was dit minder spectaculair, hier trad enkel cytostase of groeivertraging op. ref Fase I onderzoek Veiligheid, bijwerkingen & dosis Trametinib werd voorzichtig benaderd. Het ging om een studie met 206 deelnemers. 58 Men zocht naar de mtd zodat hoogstens een van de zes patiënten (men werd blootgesteld in cohortes van zes) verhinderende toxicieteit/ dosisonderbreking zou ondervinden. Tegelijk was optimale blootstelling en biologische activiteit wenselijk. Opvallend was dat er patiënten met allerlei verschillende types van tumoren waren toegelaten. De eerste reversiebele neveneffecten waren rash en diarrhee. Rash in graad 3 presentatie zorgde ook voor de eerste dosisonderbreking. Opvallend genoeg bleven secundaire maligniteiten uit; er werden geen squameuze cel carcinoma of proliferaties waargenomen. Dat klopt dus met de theorie van paradoxale activatie van MAPK onder BRAF inhibitie. Dit is een eerste waarneembaar verschil tussen BRAF en MEK inhibitie

39 Farmacokinetische opvolging toonde aan dat een eenmalige dosis voldoende was om een steady state te creëren. Trametinib kent een lange halvewaardetijd en kon zo de 24h overbruggen. Omwille van de tolerabiliteit op langere termijn werd gekozen voor een dosis van 2 mg 58 (en dit eenmalig per dag dus in contrast met bovenstaande kleine molecules). Enkel boven deze dosis was er sprake van (omkeerbare) oculaire manifestaties Doelgroep en effect Tijdens het recruteren, hebben zich ook 97 patiënten gemeld die lijden aan ongeneesbare melanoma. 59 Zij werden gescreend op oogproblematiek : retinale vene-occlusie of andere retinopathie, gekende stoornissen die preklinisch gepaard gingen met trametinib. Onder de patiënten bevonden er zich zowel met BRAF mutatie (V600E en K) als met BRAF wild type. In beide klasses werden responses gemeten. Deze lagen evenwel lager bij de wild type melanoma. In de beste testgroep was er respons ratio van 33 % bereikt, waaronder 2 complete responsen. 59 Die testgroep bestond uit deelnemers die een BRAF mutatie hadden, maar nog niet eerder waren behandeld met een andere BRAF inhibitor Fase II onderzoek De patiënt die zich hadden opgegeven voor deze studie zaten ofwel ingedeeld in cohorte A of cohorte B. Cohorte A telde diegenen die al BRAF inhibitoren hadden toegediend gekregen. De klinische resultaten van trametinib vielen hier tegen. De weinige successen geboekt in deze categorie, bedroegen patiënten die intolerant waren voor BRAF inhibitie. Onder cohorte B vielen de mensen die chemo- of immunotherapie hadden genomen. Hier scoorde de MEK 1/2 inhibitor goed. 60 Vooral de subgroep BRAF V600E zonder hersenmetastasen leek bijzonder gevoelig te zijn. Toch mag het gezegd worden dat alle, ook zeldzame, mutanten reageerden op trametinib Fase III onderzoek Doel van de studie Uit bezorgdheid om post-protocol overschakeling naar vemurafenib en ipilimumab werd gekozen om de progressivrije overleving na te gaan in plaats. Trametinib werd vergeleken met chemotherapie. 61 Crossover zou na een eerste analyse worden toegelaten. 33

40 Patiënten die lijden aan onbehandelbare stage IIIc of IV melanoma en een V600E of K BRAF mutatie hadden, werden uitgekozen voor deelname. Zij mochten voordien behandeld zijn met chemotherapie, maar niet met BRAF inhibitoren of immunotherapie Patiëntenpopulatie Patiënten moesten minimum 18 jaar oud zijn en een ECOG performance status van 0 of 1 hebben. Hersenmetastasen golden niet als exclusiecriterium, op voorwaarde van bewijs van stabiliteit. 61 Patiënten met retinopathie werden wel geweigerd Resultaten Effectiviteit *De mediane progressievrije overleving was 4,8 maand. Dat is 3,3 maand langer dan de 1,5 maand bereikt met chemotherapie. Dit is sterk significant. 61 *Op het moment van de cut off bedroeg het sterftecijfer 16%, wat lager ligt dan de 27% bij de chemo controlegroep. *De totale overlevingsduur na 6 maand kwam dan ook gunstiger uit bij trametinib als bij chemo : 81% versus 67%. *Ook de respons ratio lag hoger bij trametinib : 22%, in vergelijking met de referentie 8%. Opmerking : de progressievrije overleving en de totale overlevingsduur bij deze MEK inhibitor komen overeen met die van de BRAF inhibitoren. Opvallend genoeg scoort trametinib een stuk lager op vlak van respons ratio. De reden waarom is nog onduidelijk. Bijwerkingen Opgesomd naar frequentie werden rash, diarrhee, vermoeidheid, perifeer lymfeoedeem en acneïforme dermatitis beschreven. 61 Ook nausea, constipatie en vomeren kwamen voor. Belangrijker was de daling in ejectiefractie bij 7% van de trametinib gebruikers. Retinale vene occlusie kwam gelukkig niet voor aan 2mg, er waren wel meldingen van verstoorde visibiliteit (4%). 34

41 ref Discussie MEK inhibitie blijkt doeltreffend te zijn. Zeker in de subgroep BRAF V600E en V600K zonder hersenmetastasen. Het is een valabel alternatief voor wie BRAF inhibitie intolerant test. Voorafgaand aan de fase III trial werd gesuggesteerd dat trametinib voor zeldzamere varianten ook een nuttige therapie is. Onderzoek moet dit nogmaals bevestigen. De respons rate van trametinib is misschien niet spectaculair, op vlak van harde eindpunten scoort het subliem en tipt het aan BRAF inhibitoren

42 Van onderzoek naar de praktijk Op 29 mei 2013 keurde de FDA trametinib goed. 62 De EMA onderzoekt het medicijn nog. Op de markt heet het mekinist. Het wordt vervaardigd en gedistributeerd door GlaxoSmithKline. De aangeraden dosis bedraagt eenmalig 2 mg oraal, een uur voor of twee uur na een maaltijd. Trametinib dient enkel ingenomen te worden bij patiënten met onbehandelbare stage III of IV melanoma die die zich kenmerken door een BRAF V600 mutatie. De THxID BRAF kit geldt als diagnostische tool van BRAF V600E en K mutaties. Het is een real-time PCR test. De tool wordt ook gebruikt voorafgaand aan toediening met Dabrafenib. Er bestaan geen absolute contra indicaties, alhoewel het niet geïndiceerd is bij patiënten die voorafgaande therapie met BRAF inhibitoren ondergingen. Sommige patiënten moeten wel enkele waarschuwingen in acht nemen. Cardiomyopathie, retinaloslating, retinale veneuze occlusie en ernstige huidallergie zijn zeldzame maar ernstige bijwerkingen. Bij zwangerschap en borstvoeding wordt trametinib afgeraden. Het is nog niet beschikbaar in België BRAF vs MEK inhibitie : verschillen BRAF en MEK inhibitoren hebben uiteraard een ander aangrijpingspunt. Hun doel is echter hetzelfde, blokkade van de MAPK- pathway door het verhinderen van MAPK fosforylatie. BRAF inhibitie is een competitieve inhibitie, MEK inhibitie is een niet-competitieve inhibitie. Vanwege de rol van mutatie in de ene en het ontbreken ervan in de andere, hebben ze ook een ander farmacokinetisch en dynamisch profiel. Dat uit zich in innamemomenten over de dag heen : 1 voor trametinib, 2 voor vemurafenib en dabrafenib. De respons rate verschilt ook, alhoewel dit geen gevolgen heeft. De grote verschillen schuilen in de bijwerkingen. Trametinib kent een papulopustulaire rash, een hyperkeratotische, maculopapulaire rash is typisch voor vemurafenib en dabrafenib. De proliferative, maligne letsels zien we enkel terugkeren bij de BRAF inhibitoren. Dit zou het gevolg zijn van een paradoxale activatie van de MAPK pathway. Resistentie kent een gelijkaardigde uitleg. Resistentie komt niet voor bij trametinib. 36

43 De focus is van vergelijken is verschoven naar concommitant gebruik.. en met succes! Hieronder volgt een fase I/II studie, die dabrafenib + trametinib verkiest boven een monotherapie met dabrafenib. Het was de aanleiding voor de FDA om een combinatie goed te keuren Kleine molecules : combinatietherapieën Dabrafenib + trametinib Inleiding Dabrafenib + trametinib is als combinatie goedgekeurd door de FDA na het verschijnen van een uitgebreid fase I/II onderzoek. 62 Er heerst echter nog veel onwetendheid over het werkingsmechanisme en de resistentie die toch nog, weliswaar vertraagd, optreedt. Daarom wordt er slechts een korte bespreking toegevoegd aan de paper. In deze studie werd enerzijds onderzocht of de combinatie veilig was en in welke mate men de 2 medicaties mocht combineren. Anderzijds volgde men op hoe effectief de combinatie nu juist was Bijwerkingen De combinatie bleek veilig te zijn, en de bijwerkingen acceptabel. De bijwerkingen van trametinib werden versterkt, en die van dabrafenib afgezwakt. Toch werd pyrexie het meest waargenomen, een bijwerking van dabrafenib. Glucocorticoïden moesten worden ingenomen in sommige gevallen Resultaten De mediane progressievrije overlevingsduur bedroeg in de combinatie- arm 9,4 maanden. Na een jaar waren nog 79 % van de patiënten in leven. In de monotherapeutische arm telde de progressievrije overlevingsduur slechts 5,8 maand en overleed al 30% voor het jaar om was Discussie De combinatie bleek veilig en doeltreffender dan elke medicijn op zich. Bijwerkingen van trametinib traden frequenter en ernstiger op. Daartegenover namen die van dabrafenib af. De belangrijkste conclusie echter : ook onder tweevoudige medicatie, treedt resistentie op. De hoop op een exclusieve remedie bleef hierdoor uit. 37

44 3.3. Immunotherapie in melanoma Inleiding Melanomen worden beschouwd als sterk immunogene tumoren. Dat wil zeggen dat zij talrijke peptideëpitopen kunnen presenteren aan het immuunstelsel zodat dit een respons kan starten tegen die antigenen. 1 Enkele belangrijke bevindingen hebben tot dat vermoeden geleid. In laboratorisch onderzoek heeft men die aan elkaar kunnen linken, zodat er nu een consensus rond de immunogeniteit van melanomen heerst. De bevindingen kort samengevat 64 : (Massale) T cel infiltratie in primaire melanomen. Spontane, partiële tot complete regressies in primaire melanoma. Naevi die een halo vertonen : dit is een gedepigmenteerde ring eromheen. Melanomen die een zone met depigmentatie omvatten. Vitiligo die bij een melanoma patiënt, geassocieerd is aan een betere prognose. Immunogeen wil daarom niet zeggen dat het immuunstelsel elke tumor aanpakt. 1 Het is zo geprogrammeerd dat het eigen weefsel in principe niet wordt aangetast. Bovendien ontwikkelen melanoma een soort camouflage. Om die te omzeilen, grijpt men naar de immunotherapie. Immunotherapie is een manier van behandelen waarbij men het immuunstelsel manipuleert om zo ziekte te voorkomen of te behandelen. Onder immunotherapie vallen dus zowel immunosuppressie als immunisatie. Immunosuppressie slaat op het onderdrukken van het afweerstelsel en wordt niet verder besproken. Immunisatie staat voor het uitlokken of versterken van een immuunrespons. Er bestaan reeds vele immunotherapeutische toepassingen. Men zoekt al jaren naar nieuwe molecules om tumoren immunologisch te bestrijden : met andere woorden een antitumorale, intercellulaire en specifieke bestrijding. Tot voor kort waren enkel IL-2 en IFN- α, aanvaarde (immunologische) medicaties Mogelijke doelwitten Een toenemende kennis over de cel en het immuunstelsel brachten de verschillende receptoren en liganden van de T cel in beeld. Deze T cel speelt een belangrijke rol in de specifieke afweerreacties van het lichaam. De CTLA-4 receptor op zo n T cel werd als eerste met succes geviseerd met antilichamen. Zijn inhibitor kreeg de naam ipilimumab. 38

45 Ipilimumab werd in 2011 door de FDA goedgekeurd als nieuwe, immunologische behandelingstechniek voor niet - opereerbare stage IIIc en IV melanoma. Tremelimumab, een andere therapie tegen de CTLA-4 receptor slaagde er in een fase III studie niet in om aanvaard te worden. Zij worden beiden hieronder besproken. De T cel receptor programmed cell death 1 (PD-1) is het volgende veelbelovende doelwit. Het humaan monoclonaal antilichaam nivolumab inhibeert dit met succes en verhindert zo de apoptose van T cellen. Een fase III trial belooft een antwoord te bieden op de vraag of het ipilimumab kan vervoegen. Het wordt niet verder besproken. Een ander denkspoor betreft de tumorvaccins. Zij worden, als boost opgebouwd uit specifieke melanocytantigenen, verondersteld T cellen te stimuleren. Ze zijn nog controversieel en slecht bestudeerd : maar soms worden zij wel als adjuvans aangewend. Noodgedwongen worden ze vermeld, maar als monotherapie worden ze hier niet besproken vanwege een tekort aan EBM De rem op T cel activatie na stimulatie : CTLA Inleiding Antigenen worden via specifieke MHC molecules gepresenteerd aan een T cel. Activatie van de T cel kan echter pas optreden als er naast die stimulatie door antigenexpressie, ook costimulaties optreden. De belangrijkste costimulaties worden geleverd door de molecules B7-1 (CD80) en B7-2 (CD86). Zij komen voor op specifieke APC (Antigen Presenterende cellen) en zullen reageren met de CD28 receptor van een T cell. 66 ref 65 39

46 Als logisch gevolg hiervan kunnen tumorcellen die beschikken over B7 stimulantia, zo een T cel gereguleerde, immunologische reactie uitlokken. 66 ref 67 Onderzoek omtrent costimulatie bracht de glycoproteïne CTLA-4 (cytotoxic T-lymphocyte antigen-4 ) ter sprake. Het is een lid van de Ig superfamilie en een homoloog van de CD28 T celreceptor. Het blijkt aanwezig te zijn op geactiveerde T cellen. Opmerkelijk aan CTLA-4 was dat het : veel sterker bindt met de B7 molecules dan de CD28 receptor en daardoor de T cel proliferatie en vervolgens zijn IL-2 productie inhibeerde. (in vitro) 68 bij inhibitie met Fab s, dus afwezigheid, een hogere toename in T celrespons uitlokte op de prikkel van superantigen Staphylococcus enterotoxin B. (in vivo) 69 ernstige proliferatieve T celstoornissen veroorzaakte bij CTLA-4 knock out muizen. 70 CTLA-4 blijkt hieruit een inhiberende factor te zijn voor de T cel werking. Grondig onderzoek werd opgestart met het oog op activatie van het immuunstelsel in de strijd tegen tumoren, eigen doch ontspoorde cellen CTLA-4 blokkade : toepassing in tumoren Dr James Allison demonstreerde in 1996 als eerste dat toedienen van anti-ctla-4 antilichamen leidde tot tumorregressie bij muizen. Tegelijk bleek uit deze resultaten dat er enkel een impact volgde op cellijnen van immunogene tumoren. Melanomen, als immunogene tumoren, schenen in dit dierenmodel vatbaar voor deze therapeutische aanpak

47 In opvolging van bovenvermelde ontdekkingen, werden twee monoclonale anti-ctla-4 antilichamen ontwikkeld in transgenetische knocked in muizen. Deze zijn ipilimumab en tremelimumab. Zij zijn volledig humaan. Het eerste is een IgG1 isotype, het tweede een IgG2 isotype. De reden om 2 isotypes te verkiezen boven 1 is de volgende : deze isotypes stimuleren op verschillende manieren andere effector cellen. 72 ref Ipilimumab Wat is ipilimumab? Ipilimumab is een immunotherapeutisch, monoclonaal humaan antilichaam. Het interageert met het CTLA-4, een inhibitorische T- cel receptor waarvan men weet dat ze perifere tolerantie induceert. Aldus optimaliseert ipilimumab met zijn anti - CTLA-4 indirect de antitumorale immuniteit van het lichaam. Ipilimumab staat ook bekend als MDX-010 of MDX-101. Ipilimumab is een IgG1 isotype. Dit isotype is het meest effectieve in antilichaamafhankelijk T-cel gemedieerde cytotoxiciteit in de mens. Dit verklaart de voorkeur ten opzichte van IgG2/3/4. 41