Biomarkery w terapii HCC – przegląd wskaźników prognostycznych

Czy biomarkery mogą przewidywać wyniki leczenia HCC?

Badanie przeglądowe dokonuje kompleksowego podsumowania biomarkerów prognostycznych dla pacjentów z rakiem wątrobowokomórkowym (HCC) leczonych kombinacją atezolizumabu i bewacyzumabu. Przegląd opiera się na analizie licznych badań retrospektywnych i prospektywnych oceniających wartość prognostyczną pojedynczych biomarkerów oraz ich kombinacji.

Rak wątrobowokomórkowy stanowi najczęstszy typ pierwotnego raka wątroby, odpowiadając za około 90% pierwotnych nowotworów złośliwych wątroby. Jest to szósty najczęstszy i trzeci najbardziej śmiertelny nowotwór na świecie, przyczyniający się do ponad 800 000 nowych przypadków i 700 000 zgonów rocznie. Pomimo rozwoju różnych strategii terapeutycznych, w tym leczenia chirurgicznego, lokoregionalnego, systemowego i immunoterapii, korzyści w zakresie przeżycia pacjentów z HCC wymagają dalszej poprawy. Dlatego identyfikacja wartościowych biomarkerów prognostycznych jest kluczowa dla wczesnego wykrywania i odpowiedniego postępowania z pacjentami o złym rokowaniu.

Kombinacja atezolizumabu (przeciwciała anty-PD-L1) z bewacyzumabem (przeciwciała anty-VEGF) została zatwierdzona przez amerykańską FDA w 2020 roku jako nowa terapia pierwszej linii dla pacjentów z nieresekcyjnym HCC. W porównaniu z sorafenibem, terapia ta wykazała wydłużenie mediany przeżycia całkowitego (19,2 vs 13,4 miesiąca), przeżycia wolnego od progresji (6,9 vs 4,3 miesiąca) oraz lepszy wskaźnik odpowiedzi obiektywnej (29,8% vs 11,3%) i odsetek odpowiedzi całkowitych (7,7% vs 0,6%). Wyższa skuteczność tej kombinacji wynika z bezpośredniego efektu bewacyzumabu, który umożliwia efektywne przygotowanie i aktywację odpowiedzi limfocytów T, normalizuje unaczynienie guza oraz przeprogramowuje mikrośrodowisko guza z immunosupresyjnego na immunopermisywne, a także z synergistycznego efektu z atezolizumabem, który przywraca zabijanie komórek nowotworowych przez limfocyty T.

Jakie biomarkery dostarczają kluczowych informacji?

W badaniach zidentyfikowano liczne pojedyncze biomarkery prognostyczne. W przypadku alfa-fetoproteiny (AFP), kilka badań wykazało, że zmiany jej poziomu w trakcie leczenia mają wartość prognostyczną. Wysoki stosunek AFP (≥1,4) po 3 tygodniach leczenia wiązał się z krótszym PFS, podczas gdy spadek AFP (≥50%) po 6 tygodniach przewidywał dłuższe PFS. Dodatkowo, spadek AFP (≥75%) i wzrost AFP (≤10%) po 6 tygodniach korelowały z dłuższym OS i PFS, a gwałtownie spadający poziom AFP wiązał się z lepszym rokowaniem.

Inne białkowe biomarkery prognostyczne obejmują białko C-reaktywne (CRP), gdzie wysoki poziom (≥1 mg/dL) przed leczeniem wiązał się z krótszym OS i PFS, oraz des-gamma-karboksyprotrombinę (DCP), gdzie wysoki poziom (≥200 mAU/mL) przed leczeniem przewidywał krótsze OS i PFS. Wysoki poziom osteopontyny (OPN) (≥61,375 ng/mL) korelował z krótszym PFS.

Biomarkery związane z cytokinami i białkami immunologicznymi również wykazały wartość prognostyczną. W przypadku interleukiny-6 (IL-6), wysoki poziom przed leczeniem lub w trakcie leczenia wiązał się z krótszym OS i PFS. Wysoki stosunek IL-10 (≥2,15) i TNF-α (≥2,95) po 3 tygodniach leczenia indywidualnie przewidywały dłuższe OS. Wysoki poziom CXCL9 (≥419,1 pg/mL) i niski poziom LAG-3 (≤3763,3 pg/mL) przed leczeniem korelowały z dłuższym OS i PFS, a wysoki poziom CXCL10 (≥690 pg/mL) po 3 tygodniach leczenia wiązał się z dłuższym OS i PFS.

Badania wykazały również wartość prognostyczną innych białek immunologicznych. Niski poziom insulinopodobnego czynnika wzrostu-1 (IGF-1) (<26 ng/mL) przed leczeniem przewidywał dłuższe OS i PFS. Wysoki poziom hormonu wzrostu (>0,9 μg/L dla mężczyzn i >3,7 μg/L dla kobiet) przed leczeniem korelował z krótszym OS. Wysoki poziom autoprzeciwciał anty-PD-1 (≥0,57) przed leczeniem wiązał się z krótszym OS.

Badania wykazały również wartość prognostyczną biomarkerów niebiałkowych. Obecność zmutowanego ctDNA promotora TERT przed leczeniem przewidywała krótsze OS. Mały rozmiar pęcherzyków zewnątrzkomórkowych (EV) w trakcie leczenia korelował z dłuższym OS, a zmniejszenie rozmiaru EV wiązało się z dłuższym PFS.

Komórki immunologiczne stanowią kolejną grupę biomarkerów prognostycznych. Niski poziom granulocytów PD-1+ przed leczeniem przewidywał dłuższy czas do progresji. Wysoki stosunek neutrofili do limfocytów (NLR) przed leczeniem wiązał się z krótszym OS i PFS. Wysoki poziom limfocytów T CD8+PD-1+Ki-67+ i niski poziom limfocytów T CD4+Foxp3+PD-1+LAG-3+ przed leczeniem indywidualnie przewidywały krótsze OS. Wysoki poziom centralnych limfocytów T pamięci CD8+ przed leczeniem korelował z dłuższym PFS, a wzrost tych komórek wiązał się z dłuższym OS i PFS.

Wartość prognostyczną wykazały również krążące komórki nowotworowe (CTC). Wzrost liczby CTC CD90+ lub EpCAM+ w trakcie leczenia wiązał się z krótszym OS, a wzrost ekspresji cząsteczek sygnałowych TGF-β w CTC przewidywał krótsze OS i PFS.

Badania obrazowe dostarczyły dodatkowych biomarkerów prognostycznych. Duża liczba guzków nowotworowych (>1) przed leczeniem przewidywała dłuższy czas do progresji, a obecność obwodowego wzmocnienia w fazie tętniczej (rim APHE) korelowała z dłuższym PFS.

Wykazano również wartość prognostyczną wskaźnika odżywczego (PNI). Wysoki PNI (≥47) przed leczeniem i wysoki PNI (≥40,4) po 3 tygodniach leczenia wiązały się z dłuższym OS i PFS.

Zdarzenia niepożądane związane z leczeniem również mogą służyć jako biomarkery prognostyczne. Obecność białkomoczu (stopień ≥ 2) wiązała się z dłuższym OS, a występowanie nadciśnienia korelowało z dłuższym PFS, podczas gdy zmęczenie przewidywało krótsze OS.

Czy kombinacje biomarkerów poprawiają prognozy?

Oprócz pojedynczych biomarkerów, wartość prognostyczną wykazały również kombinacje biomarkerów. Kombinacja spadku AFP (≤20%) z wysokim stopniem ALBI (stopień 2) wiązała się z najkrótszym OS i PFS. Wysoki poziom AFP (≥100 ng/mL) w połączeniu z wysokim stopniem mALBI (stopień 2b/3) korelował z najkrótszym OS i PFS. System punktowy oparty na AFP, mALBI, klasyfikacji BCLC i DCP wykazał, że pacjenci z najwyższą sumą punktów (5 punktów) mieli najkrótsze OS i PFS.

Inne kombinacje biomarkerów również wykazały wartość prognostyczną. Wysoki poziom AFP (≥100 ng/mL) w połączeniu z wysokim poziomem CRP (≥1 mg/dL) wiązał się z najkrótszym OS i PFS. System punktowy oparty na AFP, CRP i NLR pokazał, że pacjenci z wysokimi wynikami (≥0) mieli dłuższe OS i PFS. Wysoki poziom CRP (>1 mg/dL) w połączeniu z wysokim stopniem ALBI (stopień 2/3) korelował z najkrótszym OS i PFS.

System punktowy oparty na IGF-1, albuminie, bilirubinie i czasie przedłużenia protrombiny wykazał, że pacjenci z najniższą sumą punktów (4-5 punktów) mieli najdłuższe OS i PFS. Wysoki poziom limfocytów T efektorowych pamięci PD-1-CD45RA+CD8+ w połączeniu z wysokim poziomem makrofagów PD-L1+CXCL10+ w tkankach nowotworowych przewidywał najdłuższe OS i PFS. Wysoki wynik komórek nowotworowych PD-L1+ i komórek naciekających guz PD-L1+ (≥10) wiązał się z dłuższym OS i PFS.

Jak wyniki badań wpływają na opiekę nad pacjentem?

Podsumowując, przegląd dostarcza kompleksowego podsumowania dowodów z literatury potwierdzających znaczenie prognostyczne różnorodnych pojedynczych lub kombinacji biomarkerów w różnych źródłach próbek w różnych punktach czasowych u pacjentów z HCC otrzymujących terapię kombinowaną atezolizumabem i bewacyzumabem. Biomarkery te mają duży potencjał w identyfikacji pacjentów z HCC o złych wynikach po terapii kombinowanej atezolizumabem i bewacyzumabem, co umożliwia wcześniejszą diagnozę i lepsze leczenie w celu poprawy ich przeżycia.

Gdy pacjent jest stratyfikowany jako populacja wysokiego ryzyka na podstawie progowego poziomu określonych biomarkerów wykrytych w określonych próbkach przed leczeniem lub w określonych punktach czasowych w trakcie leczenia, wizyty kontrolne po terapii mogą być organizowane częściej, aby monitorować stan zdrowia i postęp choroby oraz zapewnić pacjentowi terminową opiekę zdrowotną i zarządzanie leczeniem.

Większość obecnych biomarkerów dla terapii kombinowanej atezolizumabem i bewacyzumabem u pacjentów z HCC, w tym biomarkery białkowe, niebiałkowe i komórki immunologiczne, pochodzi z biopsji płynnych, takich jak krew pełna, surowica, osocze i mocz, co podkreśla wygodę i bezpieczeństwo wykorzystania nieinwazyjnych źródeł próbek w zastosowaniach klinicznych. Ponadto niektóre biomarkery pochodzą z obrazowania MRI liczby guzków nowotworowych i cech patologicznych, a także zdarzeń niepożądanych związanych z leczeniem, w sposób nieinwazyjny bez konieczności pobierania próbek. Inne biomarkery pochodzą z profilowania komórek nowotworowych i subpopulacji komórek immunologicznych w tkankach nowotworowych.

Wiele biomarkerów opiera się na cytokinach, białkach związanych z układem odpornościowym lub komórkach immunologicznych, co sugeruje kliniczne znaczenie mikrośrodowiska immunologicznego guza w skuteczności leczenia terapią kombinowaną atezolizumabem i bewacyzumabem u pacjentów z HCC. W praktyce klinicznej ELISA jest uważana za metodę efektywną kosztowo, czasowo i pracochłonnie stosowaną w wykrywaniu biomarkerów w porównaniu z NGS, scRNAseq, NTA, cytometrią przepływową i barwieniem IHC.

W porównaniu z tkankami nowotworowymi, które reprezentują tylko jedną część całego guza, biopsje płynne zawierają bardziej jednorodne cząsteczki z krążenia krwi, co minimalizuje błąd w wykrywaniu biomarkerów. W przeciwieństwie do punktu czasowego w trakcie leczenia, wykrywanie biomarkerów w punkcie czasowym przed leczeniem może dać więcej czasu na podejmowanie decyzji terapeutycznych w celu poprawy wyników pacjenta.

Jakie wyzwania niesie standaryzacja biomarkerów?

Dodatkowo, dokładność i powtarzalność wyników obecnych biomarkerów powinny być brane pod uwagę pod względem wielkości próby, heterogeniczności pacjentów, różnic metodologicznych i projektów badań. Wartość prognostyczna niektórych biomarkerów (takich jak AFP, IL-6, NLR, CTC i PNI) u pacjentów z HCC otrzymujących terapię kombinowaną atezolizumabem i bewacyzumabem została oceniona w różnych badaniach. Związek tych biomarkerów z wynikami pacjentów jest spójny w różnych badaniach, co wspiera ich potencjał w zastosowaniu klinicznym. Jednak próg tego samego biomarkera, nawet wykrytego przy użyciu tej samej metody w tym samym punkcie czasowym, różnił się w różnych badaniach.

Oprócz tych biomarkerów, znaczenie prognostyczne wielu innych pojedynczych biomarkerów lub kombinacji biomarkerów pozostaje zwalidowane tylko w jednym badaniu. Dlatego potrzebne są dalsze badania, aby osiągnąć konsensus dotyczący korelacji wyników i progowych wartości prognostycznych dla obecnych biomarkerów, co ułatwi ich zastosowanie w praktyce klinicznej. Ponadto, wymagane jest prospektywne wieloośrodkowe badanie dużej kohorty ze stratyfikowaną analizą cech pacjentów, aby dostarczyć bardziej solidnych i obiektywnych dowodów.

Ustanowienie standardowych protokołów metodologicznych i technicznych do pomiaru biomarkerów w różnych typach próbek jest niezbędne do poprawy spójności i wiarygodności biomarkerów. Warto przeprowadzić dalsze badania w celu opracowania paneli biomarkerów dostosowanych do konkretnych cech pacjentów poprzez wykorzystanie podejść opartych na sztucznej inteligencji w połączeniu z obecnym oprogramowaniem bioinformatycznym.

Czy alternatywne terapie zwiększają skuteczność leczenia?

Oprócz terapii kombinowanej atezolizumabem i bewacyzumabem, durvalumab (przeciwciała anty-PD-L1) w połączeniu z tremelimumabem (przeciwciała anty-CTLA-4) jest inną preferowaną terapią pierwszej linii zatwierdzoną przez FDA do leczenia pacjentów z nieresekcyjnym HCC. Jednak obecne badania dotyczące biomarkerów prognostycznych dla pacjentów z HCC leczonych terapią kombinowaną durvalumabem i tremelimumabem pozostają bardzo ograniczone, co powoduje pilną potrzebę odkrycia biomarkerów dla tej terapii.

Ponadto, skuteczność terapeutyczna kombinacji trzech leków z wykorzystaniem schematu atezolizumabu i bewacyzumabem w leczeniu nieresekcyjnego HCC w pierwszej linii jest oceniana w kilku badaniach klinicznych, w tym w badaniu fazy II dla atezolizumabu, bewacyzumabu i SRF388 (przeciwciało anty-interleukina 27), badaniu fazy II/III dla atezolizumabu, bewacyzumabu i ipilimumabu (przeciwciało anty-CTLA-4) oraz badaniu fazy III dla atezolizumabu, bewacyzumabu i tiragolumabu (przeciwciało anty-TIGIT). W porównaniu z atezolizumabem i bewacyzumabem, potrójna kombinacja atezolizumabu, bewacyzumabu i tiragolumabu wykazała dłuższą medianę OS (28,9 miesiąca vs 15,1 miesiąca) i RFS (12,3 miesiąca vs 4,2 miesiąca), a także wyższy wskaźnik ORR (43% vs 11%) w badaniu fazy Ib/II dla nieresekcyjnego HCC. Obecne biomarkery dla terapii kombinowanej atezolizumabem i bewacyzumabem mogą mieć obiecujący potencjał do kierowania rozwojem biomarkerów dla tiragolumabu w połączeniu z atezolizumabem i bewacyzumabem u pacjentów z nieresekcyjnym HCC w przyszłości.

Podsumowanie

Badanie dostarcza kompleksowego przeglądu biomarkerów prognostycznych w terapii raka wątrobowokomórkowego (HCC) z zastosowaniem kombinacji atezolizumabu i bewacyzumabu. Wśród kluczowych pojedynczych biomarkerów znalazły się alfa-fetoproteina (AFP), białko C-reaktywne (CRP), interleukina-6 (IL-6) oraz różne cytokiny i białka immunologiczne. Badania wykazały również wartość prognostyczną biomarkerów niebiałkowych, komórek immunologicznych oraz krążących komórek nowotworowych. Kombinacje biomarkerów, takie jak połączenie AFP z CRP czy systemów punktowych opartych na multiple wskaźnikach, wykazały zwiększoną wartość prognostyczną. Większość biomarkerów pochodzi z biopsji płynnych, co podkreśla wygodę i bezpieczeństwo wykorzystania nieinwazyjnych źródeł próbek. Kluczowym wyzwaniem pozostaje standaryzacja protokołów pomiarowych oraz walidacja progowych wartości biomarkerów w wieloośrodkowych badaniach prospektywnych.