ppt
Werbung
Kanker Vechten tegen een vijand die in je zit. longuitzaaiingen John J. L. Jacobs, NIBI conferentie 14-01-2012 1 Opleiding Werk Hematologie, 1990 HLO, 1991 Microbiologie Virologie, 1990-91 Lelystad Tumor immunologie 1992-93 Endocrinologie, 1993-94 Medische Biologie, 1994 Vaccins 1994-95,1997 Biochemie, 1996-97 Proefschrift Immunologie 2003 Huid immunologie 1997-2001 Tumor immunologie 2001-03 Huid irritatie 2003-05 Immunoloog 2008 Stralingshygiëne Proefdierkunde (art.9) BROK – klinische trials Schildersziekte 2003-05 Chemische huid 2005-06 Kanker diagnostiek 2008 Winkelautomatisering, 2008 Tumor immunologie 2008-11 SAP implementatie, 2011 e.v. John J. L. Jacobs, Phd [email protected] www.JohnJLJacobs.nl www.cancerimmunotherapy.tk 2 John Jacobs? 1 Medisch wetenschappelijk onderzoek Van idee naar geneesmiddel Idee feedback Dierproef in lab Experimentele therapie Behandeling zieke dieren Experimentele therapie Behandeling patiënten Van laboratorium naar kliniek Dieproef Experimentele therapie Fase I: Toxiciteit, mogelijk Fase II: Indicatie effectiviteit Fase III: Dubbelblind effectiviteit Registratie Fase IV: Postmarketting Waarom dierproef naast klinische studie? Mens is biologisch een dier Bestuderen mechanisme Goed dierproefmodel lijkt op ziekte bij patiënt Grote tumor tot ~ 1-2% lichaam. Tumoren zaaien uit. Immunocompetent (werkend immuunsysteem). Ontwerp dierproef moet lijken op klinische studie Groepen klein (10-20) versus groot (100 – 1000) Verschillen groot (20-40%) versus klein (1 – 4%) Meten overleving versus markers Oorlog tegen kanker Waarom is de vooruitgang in de behandeling van kanker zo klein? Huidig paradigma: Grote fase III studies Kleine risico’s Klein klinisch effect Nieuw paradigma: Kleine fase III studies Veel studies Klinisch relevante effecten Minimale verbetering therapie van kanker Snellere verbetering therapie van kanker Jacobs et al., 2009 J.Clin.Oncol.27:3062-3 2 Theorie immuuntherapie kanker Herkent het afweersysteem kanker? Lichaamsvreemde antigenen voor kanker Weefselspecifiek (PSA) Virus antigenen (HPV) Over expressie (BRCA1, MUC1, PSMA, survivin) Kanker – testis antigenen (MAGE, GAGE, EGFR, PDGF) Unieke antigenen (nieuwe mutaties) 9 Waarom gebeurt het dan vaak niet? Geen reactie Wel reactie Reactie niet gewenst Reactie niet gewenst Pindakaas Huidallergie Melanoom Pokkenvirus Reactie wel gewenst Reactie wel gewenst Wel reactie Geen reactie 10 Lichaamsvreemd is niet het enige dat afweerreacties bepaald Antigeen kan leiden tot afweerreactie Weefsel Antigeen Dendritische cel T Proefschrift, AMC 2003 Afvoerende lymfknoop Verschillende Afweer reacties Verschillend gevaar verschillende afweer! Gevaar Tumor activeert geen toll like receptor Inherent gevaar Extern gevaar Bacteriën virussen Allergenen Tolerantie Antistoffen Irritatie UV-B straling Celschade Cellulaire afweer Verschillende vormen van afweer tegen kanker mDC1 Th1 Tc iDC b.v. mDC3 Ts Stop! mDC2 Tr1 Th2 B Cellulaire afweer Antistoffen N Tolerantie Actieve weefsel bescherming Soms effectief, vaak niet. Weefsel vernietiging Kan losse tumorcellen aanvallen. Echter niet tumorweefsel b.v. Doorbloeding stopt, Weefsel sterft Mf Immuuncellen Hematopoietische Stamcel Myeloide Stamcel Myeloblast Erythrocyt Rode bloedcel Bloedplaatjes Lymfoide Stamcel Immuuncellen Hematopoietische Stamcel Myeloide Stamcel Lymfoide Stamcel Myeloblast Dendritische cell Erythrocyt Rode bloedcel Bloedplaatjes T helper CTL Regulering van afweerreacties Tr1 type r1 Ts Tolerantie IL-10 TGF-b DCr1 Veilig DC DC1 DC2 Gevaar type 2 Th2 IL-4 IL-5 B Antistoffen IL-12 type 1 interferon-g IL-2 GM-CSF TNF-a Th1 Tc Cytotoxische cellen 3 Praktijk immuuntherapie kanker Kan het afweersysteem kanker afstoten? Dag 10 tot 14: locale IL-2 (interleukine-2) therapie Percentage overlevende muizen 2x104 SL2 lymfoom cellen Grote tumor Genezing ca. 70% dieren uitgezaaid kanker 0 Overlevingsduur (dagen) 18 Maas et al. (1989) Cancer Research 49: 7037. IL-2 in proefdieren Muizen • Lymfoma • Mastocytoma • Darmkanker • Borstkanker • Lonkanker • Huid papilloom • Teratoma Konijn • Hoofd-en halstumor Cavia’s • Leverkanker 60-80% genezing 60-80% genezing 60-80% genezing Verlengde overleving Verlengde overleving geen effect geen effect 33% Complete remissie 40% C.R. Behandeling zieke runderen Runderen met plaveiselcelcarcinoma van het ooglid 67% complete remissie en tumorvrij > 20 months Vulvale papilloom & Carcinoom 13% C.R.; 89%O.R. Behandeling zieke honden Mastocytoom –Aggressief Operatie niet mogelijk 4 van de 7 blijvende remissie Overdraagbare venereale tumours 33% C.R. Behandeling zieke katten Oraal plaveiselcelcarcinoom Aggressief Operatie niet mogelijk Verdubbeling overlevingsduur IL-2 in human kliniek Fase II studies Uitgezaaid melanoom 60% C.R. Terugkerend blaaskanker 50% minder remissies Mensen met terugkerend blaaskanker 80% verdwijnt 50% komt niet meer terug Mensen met Melanoom Uitgezaaid Melanomen 33 van de 51 patiënten regressie > 6 maanden van alle behandelde uitzaaiingen Betere overleving patiënten in stadium III en IV M1a (uitzaaiingen in ver zacht weefsel) Pilot studies IL-2 bij mensen Fase I-II studies • Hepatocellular carcinoom stadium III-IV – 4 OR (5). • Colorectal cancer stadium IV - 2 OR (4) Haemangiosarcoma stadium IV - 1 OR (1). • Mesothelioom stadium IV - 1 genezing 1 OR (3) Immuniteit na lokale IL-2 therapie Muis genezen van - Injectie 103 SL2 Overleven 0% SL2 SL2 103 P815 103 - 108 SL2 103 P815 0% 95 - 100 % 0% P815 103 SL2 0% P815 103 - 108 P815 95 - 100 % Na genezing: - Bescherming tegen dezelfde vorm kanker - Dezelfde vorm van kanker komt levenslang niet meer terug Maas et al. (1989) Cancer Res. 49, 7037. Jacobs et al., ongepubliceerd Conclusie dierproeven met lokale IL-2 therapie Kan effectief zijn tegen grote uitgezaaide tumoren Afstoting primaire tumor Natuurlijke immuniteit is aanwezig en actief (Macrofaag, eosinofiel, neutrofiel, NK-cel) Afstoting uitzaaiingen Immuniteit is specifiek voor tumor Immuniteit tegen challenge Levenslang vrij van deze vorm van kanker T cellen dragen immuniteit CD4 (helper) en CD8 (cytotoxische) Maas, Den Otter, Jacobs Lokaal is effectiever dan systemische immuuntherapie Systemiche immuuntherapie Lokale immuuntherapie Farmacologische gedachte Immunologisch zoals vaccin Sterk toxisch Niet toxisch Immunologische shock Slechts lokale ontsteking Immunologische feedback Geen feedback Tolerantie Immuniteit Beperkt klinisch resultaat Effect in gevorderd kanker Jacobs, 2011 4 Mechanisme therapie & verbetering Hoe werkt het afstoten van kanker door immuuntherapie (lokale IL-2 therapie)? typetype 1 response -- Versterkt Versterkt 1 response Verder stimuleren type 1 response … - Afstoting primaire tumor en uitzaaiingen - Type 1 effector cellen stoten tumor af 31 Verbetering therapie door stimulering Th1 reactie Tr1 type r1 Ts Tolerantie IL-10 TGF-b DCr1 Veilig DC DC1 DC2 type 2 Th2 B Antistoffen Gevaar IL-4 IL-5 type 1 IL-12 interferon-g IL-2 GM-CSF TNF-a Th1 Tc Cytotoxische cellen De dierproeven Combinatie IL-2 met verschillende stimulatoren van TH1 reacties Geen verlengde overlevingsduur, Geen verhoogd overlevingspercentage 34 Gevoeliger maken van dierproef Minder tumorcellen injecteren (1000 ipv 20000) Behandelen voordat klinische tumor ontstaat (dag 1) ipv daarna (dag 10) Langdurige intensieve behandeling van dag 1 t/m dag 10 50% van de muizen overleefd …. Ook bij de muizen zonder TH1 stimulatie Ook bij de muizen zonder lokale IL-2 therapie Ook bij de muizen zonder werkzame stof Chronische irritatie heeft een klein effect bij zeer lage aantallen tumorcellen 35 Hoe werkt het afstoten van kanker door immuun-therapie (lokale IL-2 therapie)? typetype 1 response -- Versterkt Versterkt 1 response Verder stimuleren type 1 response Nieuwe type 1 induceren met vaccin - Afstoting primaire tumor en uitzaaiingen tumor af tumor af - Type 1 effector cellen stoten primaire 36 Vaccins stimuleren TH1 respons Vaccines verhogen T cellen en antistoffen Geen correlatie met klinisch resultaat Meer dan 1100 patienten behandeld Minimale therapeutische resultaten (1 CR, 3 PRs) 41 klinische studies met verschillende vaccins Minder verbetering dan na docetaxel of Mitoxantrone Geen fase III studie die vergelijkt met standard therapy Maar zijn niet of nauwelijks effectief tegen bestaande kanker Hoe werkt het afstoten van kanker door immuun-therapie (lokale IL-2 therapie)? - Versterkt type 1 response Verder stimuleren type 1 response Nieuwe type 1 induceren met vaccin Bescherming na genezing is echter wel door type 1 respons primaire tumor tumor en uitzaaiingen -- Afstoting Afstoting primaire en uitzaaiingen - Type 1 effector cellen stoten tumor af 38 Vergelijking afstoting oorspronkelijke tumor en uitzaaiingen. 4.0% Therapie PBS 3.5% 3.0% 2.5% 2.0% 1.5% lever 1.0% longen 0.5% oorspronkelijk IL-2 0.0% 0 5 10 day 15 20 25 30 Hoe werkt het afstoten van kanker door immuun-therapie (lokale IL-2 therapie)? - Versterkt type 1 response Verder stimuleren type 1 response Nieuwe type 1 induceren met vaccin Bescherming na genezing is echter wel door type 1 respons - Afstoting primaire tumor en uitzaaiingen Primaire tumor wordt eerder afgestoten dan Primaire tumor wordt eerder afgestoten dan uitzaaiingen uitzaaiingen - Type11 effector effector cellen stotenstoten primaire tumor af tumor 40 af - Type cellen primaire Klinische vraag: beste plaats van injectie? Theorie nabij de tumor. Meer tumor infiltrerende (TH1) afweercellen. Theorie in de tumor. Mogelijk direct effect in tumor? Experiment. Heeft IL-2 een effect op de plaats van injectie? 41 Effect van injectieplaats op therapie effect ver Methylgroen (DNA) Pyronine (RNA) dichtbij PBS roetdeeltjes IL-2 Lokaal mechanisme van IL-2 Histologie bij injectie plaats 3 5 3 4 3 3 2 1 1 1 1. Injectie 2. Extravasculair erythrocytes 3. Bloedvat 4. Oedeem 5. Infiltrerende leukocytes Intratumoraal is effectiever dan peritumoraal Overleving 100% p=0.04 % survival 80% 60% Intratumoraal IL-2 40% 20% Peritumoraal IL-2 0% 0 10 20 30 days after therapy 40 50 PBS Jacobs et al. (2005). Hoe werkt het afstoten van kanker door immuun-therapie (lokale IL-2 therapie)? - Versterkt type 1 response Verder stimuleren type 1 response Nieuwe type 1 induceren met vaccin Bescherming na genezing is echter wel door type 1 respons - Afstoting primaire tumor en uitzaaiingen Primaire tumor wordt eerder afgestoten dan uitzaaiingen - Type 1 effector cellen stoten primaire tumor af 45 Hoe werkt het afstoten van kanker door immuun-therapie (lokale IL-2 therapie)? - Versterkt type 1 response Verder stimuleren type 1 response Nieuwe type 1 induceren met vaccin Bescherming na genezing is echter wel door type 1 respons - Afstoting primaire tumor en uitzaaiingen Primaire tumor wordt eerder afgestoten dan uitzaaiingen - Type 1 effector cellen stoten primaire tumor af 46 5 Nieuwe hypothese immuuntherapie Nieuwe hypothese Patiënt is niet naïef voor kanker Tumorweefsel onderdrukt afweerreacties Tumor moet worden vernietigd voor goede afweer tegen kanker Lokale IL-2 therapie kan dit doen Levensvatbare tumor onderdrukt afweerreacties mDC1 Th1 Tc iDC b.v. mDC3 Ts mDC2 Tr1 Th2 B Cellulaire afweer Antistoffen Stop! N Tolerantie Actieve weefsel bescherming Soms effectief, vaak niet. Weefsel vernietiging Kan losse tumorcellen aanvallen. Echter niet tumorweefsel b.v. Doorbloeding stopt, Weefsel sterft Mf Nieuw mechanisme lokale IL-2 therapie IL-2 Lokaal Lymfknoop Systemisch Th1 Antigeen T4 DC T8 Tc Lokale tumor afstoting Doorbreken tolerantie Vaccinatie Immuniteit tegen uitzaaiingen 6 Nieuwe hypothese in de praktijk Lokale IL-2 therapie werkt niet altijd Copenhagen ratten met syngene tumor MLL (MAtLyLu) Hormoon ongevoelig prostaatkanker CRPC Longuizaaiingen Lokaal effect IL-2 in ratten met prostaatkanker Tumor size Tumorgrootte 1,50 Log tumor increase versus day 0 1,00 IL-2 0,50 PBS 0,00 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 -0,50 -1,00 Geen lokaal effect van IL-2 -1,50 days after therapy 7 8 Systemisch effect lokale therapie weight GewichtRat / gezondheid ratten 105% % body weight 100% PBS 95% 90% 85% Geen systemisch effect van IL-2 IL-2 80% -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 days after therapy 2 4 6 8 Relatie lokaal – systemisch effect IL-2 Lokaal falen Systemisch Lymfknoop Th1 Antigeen T4 DC T8 Tc Lokale tumor afstoting Doorbreken tolerantie Vaccinatie Immuniteit Immuniteit tegen tegen uitzaaiingen Uitzaaiingen Combinatie lokale IL-2 met toxische therapie. Zeep Chirurgische schade Chemotherapie. Bestraling. Lokaal effect van Zeep (SDS) in kanker SDS stopt tumorgroei, en induceert tumor regressie Grootte tumoren Tumour growth Geen therapie 30000 tumour size 25000 20000 Alleen IL-2 15000 SDS SDS + IL-2 10000 5000 0 0 2 4 8 6 days after therapy 10 12 14 Systemisch effect van SDS + IL-2 intratumoraal Fractie overlevende ratten SDS verlengt overlevingsduur SDS + IL-2 2 genezingen 2 cures Tumour growth tumour size 1,0 SDS + IL-2 IL-2 SDS No therapy 0,0 0 5 10 15 days after therapy 20 25 Chirurgie en lokale IL-2 IL-2 in blaas naar incomplete chirurgie Mensen • Terugkerend Blaaskanker • • • • Incomplete chirurgie met marker laesie 5 keer intravesiculair 3 M.I.U. IL-2 80% marker laesies verdwijnt Verminderde terugkeer tumor (50%) Den Otter et al. (1998) J. Urol. 159, 1183 Lokale chemotherapie en IL-2 - proefdier Cisplatin Muizen met teratoma i.p. Alleen IL-2: geen effect; Alleen cisplatin: verlengde overleving + 25% Combinatie: Overlevingsduur: 2x; 13% C.R. Lokale chemotherapie en IL-2 - veterinair Cisplatin Paarden met sarcoiden Lokale Cisplatin + IL-2 53% Complete Remissies Spoormakers et al. (2003) Cancer Immunol. Immunother. 52, 179 Radiotherapie en IL-2 Preclinical studies in mice Mouse • SL2 lymphoma 87% C.R. Irradiation: 17% C.R.; suboptimal IL-2 15% C.R. Everse et al.(1997) Int.J.Cancer 72,1003; Jürgenliemk-Schulz et al.(1997) Radat.Oncol.Investig. 5,54. • Mammary carcinoma 90% C.R. Irradiation: 14%; IL-2 0% disease-free survival. Jürgenliemk-Schulz et al. (1997) Radat. Oncol. Investig. 5, 54. Radiotherapie and IL-2 Fase Ib/II studie bij mensen • Nasopharynx carcinoom stadium III or IV 10 mannelijke patienten 20 gematchte historische controles (alleen bestraling) 7000 cGy in 7 weeks Week 2, 4, and 6: 5* 30,000 IU IL-2 Jacobs et al. (2005) Cancer Immunol. Immunother. Radiotherapie en IL-2 Fase Ib/II study in patienten met nasofarynx carcinoma Censored ziektevrije overleving censored disease-free survival 100% 80% IL-2 behandeling 60% p = 0.014 40% 20% Historische controles 0% 0 1 2 3 4 5 years after diagnosis Jacobs et al. (2005) Cancer Immunol. Immunother. 7 ‘Persoonlijke’ medicijnen tegen kanker Persoonlijke medicijnen Verschillende behandeling voor andere groepen kanker patiënten Standaard therapie kan schadelijk zijn voor sommige patiënten Huidige immuun status voorspeld effectiviteit immunotherapie Characiejus et al., 2010 EPMA J.1:369-375 Characiejus et al., 2011 Anticancer Res.31:639-47 Characiejus Immuuntherapie Mediane overleving (maanden) Controle Interferon a Hoog Laag 30% CD8hCD57+ / CD8 Docetaxel Klinisch gebruik met enige verbetering in overleving bij sommige patienten met Castratie-Resistent ProstaatKanker Dierstudie in literatuur Kleinere tumor na 14 dagen in Dunning MLL experiment => geen andere gegevens in artikel Docetaxel tegen tumorgroei 20,00 Docetaxel remt tumor groei P<0.05 oplosmiddel - Docetaxel 18,00 16,00 14,00 12,00 Tumor grootte 10,00 (cm2) 8,00 6,00 4,00 2,00 1 cm2 0,00 -1 0 1 2 3 Docetaxel 4 5 Local IL-2 6 7 8 Time (days) 9 10 11 12 13 14 15 controle + controle controle + IL-2 Docetaxel+controle Docetaxel + IL-2 Docetaxel en gezondheid 100% Docetaxel vermindert gezondheid P<0.05 Oplosmiddel - Docetaxel 98% 96% 94% 92% Relatief lichaams gewicht 90% 88% 86% 84% 82% 80% -1 0 1 2 Docetaxel 3 4 5 6 Local TimeIL-2 (days) 7 8 9 10 controle + controle controle + IL-2 11 12 13 14 15 Docetaxel+controle Docetaxel + IL-2 Docetaxel en overleving 100% Docetaxel reduces survival P<0.05 Solvent - Docetaxel 90% 80% 70% 60% 50% 40% controle + controle controle + IL-2 Docetaxel+controle Docetaxel + IL-2 30% 20% 10% Gewichtsverlies Docetaxel 0% 0 5 10 Tumorgroei Local IL-2 15 20 25 Time (days) 30 35 40 45 Resistentie in kankercellen Samenvatting in vivo experimenten: Docetaxel uitgepompt door MDR? Docetaxel Remt tumor groei, maar verkleint tumor niet Vermindert gezondheid en overleving Immunochemie toont MDR aan in tumor: Mdr1a (P-gp) + MRP1 + MRP4 ++ BCRP (ABCG2) + Persoonlijke medicijnen Verschillende behandeling voor andere groepen kanker patiënten Wat baat voor de ene patiënt kan de andere schaden Doctors eed … 1 doe de patiënt geen kwaad Characiejus et al., 2010 EPMA J.1:369-375 Characiejus et al., 2011 Anticancer Res.31:639-47 Characiejus Betrokken bij dit onderzoek Universiteit Utrecht Linda Everse Ton Baselmans Kees de Groot Monique Bernsen Hub Dullens Riks Maas Jan Willem Koten Derek Sparendam Wim Hennink Jenny Cadée Marja van Luyn Wim den Otter VUmc Irene Bijnsdorp Ab A. Geldof Clara Lemos Tim van der Sluis George L. Scheffer Rik J. Scheper Renze Roozendaal Krakow, Polen Jadoslav Baran Praag, Tsjechie Jan Bubenik Tubingen, Duitsland Graham Pawelec Moskou, Rusland Ekaterina Moiseeva “Korte Akkeren”, Gouda Jurgen F. V.Tan Dierenkliniek, Berkel Paul G.M.P. Ziekman Fac. Diergeneeskunde, Utrecht W. Klein Eric Teske W. Spoormakers Jolle Kirpenstein Harare, Zimbabe Rachel J. E. Stewart F.G. Hill [email protected] AMC De Reijke OLVG Van Andel Universiteit Utrecht Jan Battermann Ina Jürgenliemk-Schulz Gertjan Hordijk Chris Terhaard VUmc R. Jeroen A. van Moorselaar André Vis Jos Frantzen Vilnius University,Litouwen Feliksas Jankevičius Dainius Characiejus Mykolas Mauricas Vita Pašukonienė R. Eidukevicius M. Dobrovolskiene Sofia, Bulgaria Zahary Krastev Radosveta Tomova Krakow, Polen Marek Zembala
