Precizní medicína v hematoonkologii – léčba refrakterního mnohočetného myelomu s masivním extramedulárním postižením BRAF/MEK inhibitory

Overview

Východiska: Mnohočetný myelom (MM) s extramedulárním postižením (EMD) představuje podskupinu s mimořádně špatnou prognózou. Využití principů precizní medicíny, zejména cílené terapie dle molekulárního profilu nádoru, je potenciálně efektivní léčebnou možností. Případ: Popisujeme případ pacienta s relabovaným/refrakterním MM s rozsáhlým EMD, u kterého byla pomocí sekvenování nové generace detekována mutace BRAF^V600E. Na základě těchto výsledků byla zahájena kombinovaná léčba inhibitory BRAF (enkorafenib) a MEK (binimetinib), což vedlo k časné regresi nádorových ložisek a biochemické odpovědi. Terapie byla dobře tolerována i přes pokročilý stav a komorbidity pacienta. Po několika měsících došlo k růstu nového ložiska plazmocytomu, které již na léčbu nereagovalo. Výsledky: Molekulární analýza rezistentního ložiska prokázala bialelickou inaktivaci tumor supresoru TP53, která nebyla přítomna v původních ložiscích. Tato změna pravděpodobně představuje mechanizmus získané rezistence. Dynamika mutace BRAF^V600E byla navíc monitorována v plazmě pomocí cfDNA a digitální PCR. Závěr: Tato kazuistika demonstruje potenciál precizní terapie v léčbě MM s mutací BRAF^V600E. Panelové sekvenování a minimálně invazivní přístup k diagnostice a sledování může zásadně přispět k individualizaci péče a porozumění dynamice onemocnění.

Klíčová slova:

mnohočetný myelom – sekvenování nové generace – precizní medicína – BRAF inhibitory

Úvod

Současnou léčbou mnohočetného myelomu (MM) dosáhne většina nově diagnostikovaných pacientů remise onemocnění. Po různě dlouhém intervalu však téměř všichni progredují a s postupem času se jejich onemocnění stává refrakterním na léčbu. V historii léčby MM za posledních 10 let výrazně zlepšilo prognózu pacientů využití nových generací inhibitorů proteazomu, imunomodulačních léků, anti-CD38 monoklonálních protilátek a moderní imunoterapie (bispecifické monoklonální protilátky a CAR-T lymfocyty). Bohužel i přes tento obrovský pokrok v léčbě zůstává relabovaný či refrakterní MM (RRMM) nevyléčitelným onemocněním [1]. Jednou z vysoce rizikových forem MM jsou extramedulární plazmocytomy (EMD). Jedná se o nádorová ložiska rostoucí nezávisle na mikroprostředí kostní dřeně v měkkých tkáních. Přežití pacientů s touto formou onemocnění je výrazně zkráceno a doposud není známa žádná terapeutická modalita, která by u těchto nemocných vykazovala dlouhodobý efekt [2,3].

Tradiční metody pro určení prognostického rizika u pacientů s MM jsou založeny na interfázní fluorescenční in situ hybridizaci (i-FISH) [4]. S rostoucí dostupností a rozšířením metod molekulární diagnostiky získává u pacientů s tímto onemocněním na významu vyšetření genetických změn pomocí sekvenování nové generace (next generation sequencing –⁠ NGS). Vedle identifikace rizikových genetických změn souvisejících s nepříznivou prognózou poskytuje NGS vyšetření informace o jasně definovaných aktivační mutacích v onkogenech. Tyto aktivační mutace mají přímou biologickou souvislost s patogenezí onemocnění, a tak představují potenciální molekulární cíle pro cílenou léčbu. V případě MM jsou velmi časté aktivační mutace v genech kódujících proteiny tzv. MAP kinázové dráhy (mitogen-activated protein kinase –⁠ MAP-K), a to až u 50 % nově diagnostikovaných pacientů (obr. 1). Mutace genu KRAS nacházíme u pacientů s MM asi v 21 % případů, zatímco mutace genu NRAS v 19 % případů. Mutace genu BRAF jsou méně časté, vyskytují se asi u 4–7 % pacientů [5].

V posledních letech jsou především u pacientů se solidními nádory prosazovány principy precizní medicíny. Základním principem je tzv. tumor agnostický přístup. Léčba nádoru pacienta je cílena na genetické a molekulární charakteristiky bez ohledu na jeho primární původ či histologický typ. Typickým cílem jsou právě aktivační mutace, resp. proteiny, které z mutovaných genů vznikají. Tento přístup představuje významný posun v léčbě solidních nádorů [6]. U hematologických malignit však tumor agnostický postup zatím není standardně využíván.

Naše práce popisuje historicky první použití inhibitorů BRAF/MEK v ČR u silně předléčeného pacienta s RRMM a rozsáhlým extramedulárním postižením, u kterého byla detekována aktivační mutace kodonu V600E v genu BRAF.

Kazuistika

Anamnéza léčby mnohočetného myelomu

Popisovaným případem je muž (nar. 1958), kterému byl diagnostikován symptomatický MM typu IgG kappa v 53 letech. Pacient byl vstupně pouze v kardiologické dispenzarizaci pro aortální insuficienci. Onemocnění se vstupně prezentovalo masivní infiltrací kostní dřeně (až 95 % patologických plazmocytů) s osteolytickým postižením končetinového skeletu bez extraoseální složky a odpovídalo klinickému stadiu I (dle International Staging System). Vyšetření I-FISH ani biobankování sortovaných plazmocytů pacienta bohužel vstupně nebylo provedeno.

Léčba byla zahájena kombinací bortezomib, cyklofosfamid, dexametazon, po pěti cyklech byl pacient směřován k autologní transplantaci hemopoetických buněk (autologous transplantation of stem cells –⁠ ASCT; melfalan 200 mg/m²). Konkomitantně byla provedena radioterapie (36 Gy) osteolytického ložiska pravého humeru. Po ASCT pacient dosáhl parciální remise onemocnění, která trvala 1 rok.

Během dalších 12 let byl pacient léčen postupně 12 liniemi léčby, které shrnuje tab. 1.

Po léčbě bispecifickou protilátkou teklistamabem (antiCD3-BCMA) pacient progredoval s rozvojem EMD měkkých tkání hrudní stěny vpravo (obr. 2A, B). Toto ložisko bylo operačně bioptováno za účelem cytogenetického a molekulárně biologického vyšetření. Pro vysoké riziko patologické fraktury byla provedena preventivní stabilizace velkého osteolytického ložiska v levém bérci. Během operačního výkonu byla odebrána tkáň z intraoseálního osteolytického ložiska na tatáž laboratorní vyšetření. Jako záchranná terapie byla podána léčba konvenčními cytostatiky (cyklofosfamid, etoposid, dexametazon), po které měl pacient těžké komplikace –⁠ virovou pneumonii (SARS-CoV-2) komplikovanou sepsí a myokarditidou s perikardiálním výpotkem. Pacient tyto život ohrožující komplikace překonal, nicméně došlo k další progresi EMD hrudní stěny. Dále došlo ke vzniku nového paraskeletálního měkkotkáňového ložiska vyrůstajícího z velkého osteolytického ložiska levého bérce. Situace byla pro pacienta extrémně nepříznivá, s minimální šancí na dlouhodobější přežití.

 

Molekulární charakteristiky plazmocytů z kostní dřeně

Tekutý vzorek intraoseálního plazmocytomu byl odebrán z návrtu tibie při preventivní stabilizaci nitrodřeňovým hřebem. Infiltrace maligními plazmocyty byla ověřena průtokovou cytometrií. Plazmocyty byly separovány pomocí deplece nežádoucích buněk během gradientové centrifugace díky tvorbě konjugátů nežádoucích buněk s erytrocyty, výsledná čistota frakce CD138⁺ buněk byla 99,5 %. Část separovaných buněk byla použita pro vyšetření rekurentních změn pomocí I-FISH. Další část buněk byla použita pro izolaci DNA a následnou analýzu pomocí genomického panelu LYNX (sekvenování nové generace) [7]. Výsledky vyšetření ukázaly, že se jedná o mnohočetný myelom s hyperdiploidií, tedy zmnožením více než tří lichých chromozomů. V případě tohoto pacienta se jednalo o trizomii chromozomů 7, 11, 19 a 21 a tetrasomii chromozomů 9 a 15. Dále byl detekován zisk na dlouhém rameni chromozomu 1 (1q21) a delece na dlouhém rameni chromozomu 13 (13q14). Nadto jsme nalezli onkogenní mutaci kodonu V600E v genu BRAF a sestřihovou mutaci v genu RB1 (6. intron) vedoucí k bialelickému defektu tohoto nádorového supresoru (druhá alela na dlouhém raménku chromozomu 13 byla deletovaná). Výsledky shrnuje obr. 3.

 

Molekulární charakteristiky plazmocytů extramedulárního plazmocytomu hrudní stěny

Jak bylo zmíněno výše, z drobné incize byl odebrán vzorek EMD hrudní stěny. Infiltrace maligními plazmocyty byla opět ověřena pomocí flowcytometrie nativní tkáně. Otisky nativní tkáně plazmocytomu byly analyzovány metodou I-FISH a DNA izolovaná z tkáně tumoru byla použita pro NGS analýzu. V EMD plazmocytomu byla opět přítomna klonální aktivační mutace V600E genu BRAF. V tomto ložisku byla detekována odlišná sestřihová mutace v genu RB1 (1. intron) se stejným efektem bialelické inaktivace nádorového supresoru. Navíc byla přítomna trizomie chromozomu 5. Výsledky opět shrnuje obr. 3.

 

Klinický průběh léčby enkorafenibem a binimetinibem

Na základě výsledku z molekulárního vyšetření nádorové tkáně byla urgentně zažádána zdravotní pojišťovna o úhradu off-label léčby enkorafenibem v kombinaci s binimetinibem [8]. Do 14 dní pacient zahájil ambulantně léčbu enkorafenibem. Binimetinib v době startu léčby nebyl fyzicky dostupný ve FN Brno a jeho podání se tak zpozdilo o 4 dny. Enkorafenib byl podán perorálně v dávce 450 mg 1× denně. Současně byla podávána prevence pneumocystové pneumonie a herpetických infekcí (kotrimoxazol 480 mg a acyklovir 400 mg, obojí 1× denně). Pacient v době nasazení léčby dále užíval svou chronickou analgoterapii (transdermální fentanyl, sublinguální fentanylové tablety on demand, pregabalin 150 mg denně a metamizol on demand).

Po 4 dnech následovala další ambulantní kontrola, kde pacient vyvinul rozsáhlou erytrodermii. Již při této kontrole byla patrná znatelná redukce velikosti plazmocytomu jak v oblasti hrudníku, tak levého bérce. Laboratorně byla přítomna akutní renální insuficience (kreatinin 357 μmol/l; urea 19.5 mmol/l; CKD-EPI 0,24 ml/s/1,73 m²) a elevace CRP (79 mg/l), pro kterou byl pacient přijat na standardní lůžkové oddělení naší kliniky. Po symptomatické léčbě a lokální léčbě kortikosteroidy došlo rychle ke zlepšení stavu, vymizení exantému a pacient byl po 5denní hospitalizaci propuštěn do ambulantního sledování. Během hospitalizace také pacient začal užívat binimetinib v redukované dávce 60 mg rozdělené do dvou podání za den. Důvodem redukce bylo mírné zhoršení hepatopatie při symptomatické léčbě za hospitalizace (paracetamol, NSAID) a trombopenie (55,8 tis/μl). Z původního záměru konkomitantní radioterapie plazmocytomu hrudníku bylo upuštěno pro patrnou léčebnou odpověď (obr. 4A) a vysoké riziko radiační pneumonitidy. V dalším průběhu léčby byla provedena pouze radioterapie ložiska levého bérce (6× 4 Gy), která vedla k vymizení paraskeletální složky plazmocytomu. Průběh léčby po propuštění byl příznivý, stav pacienta se subjektivně zlepšoval. Pro chronickou renální insuficienci a lehkou hepatopatii pacient užíval redukovanou dávku léčby (enkorafenib 300 mg denně, binimetinib 60 mg denně), při této dávce již nebyla pozorována kožní toxicita. Oční toxicita nebyla pozorována, stejně jako výraznější hematologická toxicita či infekční komplikace.

Za 3 měsíce od začátku léčby došlo k postupnému nárůstu nového paraskeletálního plazmocytomu sterna (obr. 5A, B). Paradoxně se v tomto období původní EMD ložisko hrudní stěny stále zmenšovalo (obr. 4B) a docházelo k poklesu monoklonálního imunoglobulinu a volných lehkých řetězců. Pro absenci jiných symptomů a dobrý stav pacienta nebyla léčba BRAF/MEK inhibitorem ukončena, ale pouze doplněna o malou dávku kortikosteroidů (prednison 20 mg denně).

Jedním z mechanizmů rezistence na BRAF inhibitory jsou přidružené aktivační mutace v genu NRAS. U pacienta s tímto genetickým profilem byla popsána resenzitizace na BRAF inhibitory po přidání bortezomibu [9]. Pro velmi omezené léčebné možnosti našeho pacienta bylo z tohoto důvodu přistoupeno k další miniinvazivní biopsii plazmocytomu sterna z důvodu ověření, zda nejsou v ložisku přítomny mutace v genu NRAS vedoucí k rezistenci.

Tkáň paraskeletálního plazmocytomu sterna byla zpracována obdobným způsobem jako předchozí EMD plazmocytom hrudníku. Poškození genu NRAS nebylo potvrzeno, nicméně byla identifikována bialelická inaktivace genu TP53. Jednalo se mutaci jedné alely a deleci druhé alely tohoto nádorového supresoru. V předchozích testovaných ložiscích nebyla delece ani mutace TP53 nalezena. V obou předchozích ložiscích byla detekována pouze ztráta heterozygotnosti (lost of heterozygozity –⁠ LOH) této oblasti. Výsledky opět shrnuje obr. 3.

Plazmocytom s bialelickou inaktivací genu TP53 na terapii nereagoval a pomalu rostl bez jiných známek systémové progrese. Léčba enkorafenibem a binimetinibem s malými dávkami kortikosteroidů byla nakonec po 6 měsících ukončena. Následně byla zahájena terapie kombinací venetoklax, bortezomib, dexametazon spolu s radioterapií plazmocytomu sterna (9× 3 Gy). Radioterapie byla i v tomto případě efektivní a došlo k rychlé regresi infiltrátu, nicméně pacient do 2 měsíců biochemicky progredoval. Následně byla podána léčba bispecifickou protilátkou talquetamab (antiCD3-GPRC5D), bohužel však bez léčebné odpovědi. Po měsíci pacient umírá na refrakterní onemocnění.

 

Monitorace efektu léčby

Od začátku léčby byla její efektivita standardně monitorována pomocí hladin monoklonálního imunoglobulinu a volných lehkých řetězců. Nadto byla aktivita onemocnění experimentálně sledována pomocí vyšetření volné DNA (cell free DNA) izolované z plazmy, ve které byla pomocí digitální PCR detekována mutace BRAF^V600E, specifická pro nádorové plazmocyty pacienta. Dynamiku mutační nálože po dobu terapie inhibitory ilustruje graf 1.

 

Diskuze

Mutace genu BRAF se nachází asi u 50 % pacientů s maligním melanomem. Vyskytuje se i u jiných nádorů včetně tumorů CNS, papilokarcinomu štítné žlázy, vlasatobuněčné leukemie, Langerhansovy histiocytózy, Erdheimovy-Chesterovy choroby a kolorektálního karcinomu. U řady těchto diagnóz je prediktivním faktorem pro úspěšnost cílené terapie [10].

Diskuze nad preklinickými výsledky vedoucí k prvním pokusům o precizní terapii BRAF -⁠ či MEK-inhibitory u pacientů s MM byla vedena v začátku druhé dekády 21. století [11]. Klinická studie VE-BASKET zahrnovala pacienty s mutací genu BRAF^V600E nezávisle na histologickém typu s výjimkou maligního melanomu a papilárního karcinomu štítné žlázy. Ve studii bylo léčeno vemurafenibem celkem devět pacientů s RRMM. Celkem tři pacienti na léčbu odpověděli (PR a lepší) a dva z nich přežívali bez progrese téměř 2 roky [12]. V další klinické studii s celkem 49 silně předléčenými pacienty byl MEK-inhibitor kobimetinibem podáván s venetoklaxem. Celkem 27,3 % pacientů dosáhlo parciální remise a lepší odpovědi. U pacientů nesoucích t (11; 14) bylo dosaženo mnohem vyšší účinnosti (PR a lepší –⁠ 78 % (7/9) pacientů). Medián přežití bez progrese byl u kobimetinibu s venetoklaxem 12,9 měsíce [13]. Konzistentní výsledky kombinované léčby inhibitory BRAF^V600E a MEK popisuje klinická studie fáze II BIRMMA. U celkem 12 silně předléčených pacientů bylo dosaženo alespoň parciální remise u 83,3 % (10/12), avšak medián PFS byl jen 5,6 měsíce. Je zajímavé, že tři pacienti přežívali s touto léčbou bez progrese déle než rok [8].

Námi popisovaný pacient svým klinickým průběhem následuje průběh většiny publikovaných pacientů léčených kombinovanou léčbou BRAF/MEK inhibitory. Je však třeba zdůraznit, že ve všech případech (včetně toho našeho) se jednalo o silně předléčené pacienty bez jiných možností léčby [8,12,13].

Mechanizmus rezistence k BRAF/MEK terapii nejčastěji souvisí s mutacemi genů KRAS, NRAS či MEK [9,14]. U pacienta s MM byla jako mechanizmus rezistence popsána např. i translokace uvnitř genu BRAF^V600E spojená s výrazným nárůstem genové exprese [8]. V naší práci popisujeme jako první rezistenci na BRAF/MEK inhibitory spojenou s bialelickou inaktivací genu TP53. Růst tohoto plazmocytomu se projevil rostoucími koncentracemi volné DNA nesoucí původní mutaci BRAF^V600E, naprosto nezávisle na hladině paraproteinu či volných lehkých řetězců. Monitoring tumor specifických genových mutací pomocí volné DNA tak představuje možnost monitoringu oligo -⁠ či asekrečního onemocnění [15].

Minimálně invazivní biopsie nádorové tkáně (CT navigované core-cut biopsie, odběry tkání při osteosyntézách, miniinvazivní chirurgie) či tekuté biopsie (cirkulující nádorové buňky, volná buněčná DNA) jsou bezpečné metody poskytující unikátní vhled do nádorové biologie jednotlivých pacientů. Cenná data získaná tímto způsobem mohou výrazně zpřesnit diagnostiku, sledování onemocnění či v budoucnu vést k individualizaci terapie [15,16]. Klonální evoluce a diverzita jednotlivých aberací pozorovaná u našeho pacienta je toho příkladem. U pacienta byly identifikovány dvě rozdílné sestřihové mutace v genu RB1 společně s del (13q14), což vedlo k bialelické inaktivaci. Bialelické inaktivace genu RB1 jsou u mnohočetného myelomu velmi vzácné (4 %) a jsou spojeny se špatnou prognózou [17]. Stejně tak buňky kostní dřeně i plazmocytomu hrudníku sdílí ztrátu heterozygotnosti oblasti 17p [18], avšak nemají mutaci v genu TP53. Zajímavým zjištěním je také skutečnost, že rezistentní tkáň plazmocytomu ve sternu představuje odlišnou evoluční větev –⁠ postrádá uvedené změny v genu RB1, avšak zachovává mutaci BRAF^V600E, kterou sdílí s primárním klonem. Tento pacient tak představuje konkrétní důkaz toho, že se nádorové subklony mohou vyvíjet nezávisle, přizpůsobovat se selekčnímu tlaku léčby a vytvářet nové genetické profily, které určují jejich rezistenci a schopnost proliferace. Standardními vyšetřeními bohužel tuto dynamiku nejsme schopni zjistit, popsat, a tím pádem ani jakkoli ovlivnit.

Léčba MM založená na molekulárním profilu pacienta si do standardního portfolia teprve hledá cestu. Stávající léčba MM zaměřená obecně na plazmatické buňky má vysokou účinnost a u velké většiny pacientů jsme schopni zklidnit několik aktivit onemocnění. Standardní portfolio léčby MM má také relativně nízkou a akceptovatelnou toxicitu [19,20]. Další důležitou limitací je nedostatek dat týkajících se kombinované terapie se stávajícími standardními režimy. Zatím neexistují klinické studie, které by jednoznačně prokázaly, zda inhibitory MAPK dráhy dokážou zlepšit výsledky současně používaných protokolů či alespoň překonat rezistenci na standardní léčebné modality. Dosavadní výsledky však naznačují, že kombinovaná léčba těmito inhibitory vykazuje vyšší účinnost než monoterapie [9,13].

Panelové NGS sekvenování bylo u mnohočetného myelomu zařazeno do doporučené prognostické stratifikace teprve nedávno [21], zatímco dříve se spoléhalo primárně na I-FISH [4]. NGS však umožňuje detekci dalších vysoce rizikových alterací, jako jsou bialelické inaktivace nádorových supresorů nebo komplexní strukturní změny jako chromotripse [7]. Jeho širší využití by mohlo otevřít cestu ke kombinovaným režimům (např. s MAPK inhibitory) či umožnit sledování pomocí cfDNA např. u pacientů s asekrečním MM či EMD. Pro rozvoj precizní medicíny v myelomu je proto rutinní implementace NGS analýz zásadní.

 

Závěr

Personalizovaná léčba založená na molekulárním profilu pacienta si v případě MM teprve hledá cestu do rutinní klinické praxe. Dosavadní výsledky léčby inhibitory BRAF a MEK ukazují vyšší účinnost kombinované terapie oproti monoterapii BRAF inhibitory, avšak medián přežití bez progrese zůstává stále omezený. Přesto tyto léky mohou přinést naději pro silně předléčené pacienty s MM.

Poděkování

Autoři studie by touto formou rádi poděkovali pacientovi a jeho rodině za souhlas s publikací tohoto případu. Dále všem, kteří se podíleli na péči věnované tomuto pacientovi.

 

Dedikace

Podpořeno MZ ČR –⁠ RVO (FNBr, 65269705).